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《滲流-溶蝕-應(yīng)力耦合作用下鹽巖路基穩(wěn)定性分析》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、實(shí)驗(yàn)與研究滲流-溶蝕-應(yīng)力耦合作用下鹽巖路基穩(wěn)定性分析Stabilityanalysisofsaltrockssubgradeunderthecoupledactionofstressandseepage毛志童朱彥鵬(蘭州理工大學(xué)土木工程學(xué)院，甘肅蘭州730050)摘要：建立了鹽巖路基滲流-溶蝕-應(yīng)力耦合作用下的控制方程，并進(jìn)行了求解。給出了多場耦合作用下鹽巖路基穩(wěn)定性評價(jià)方法。將建立的方法應(yīng)用于工程實(shí)例，進(jìn)行了多場耦合分析。結(jié)果表明：提出的模型是一種實(shí)用、可行的方法，為鹽巖路基的穩(wěn)定性評價(jià)提供了理論基礎(chǔ)
2、。關(guān)鍵詞：鹽巖；路基；溶蝕作用；多場耦合；穩(wěn)定性Abstract：Formationofcontrolequationisestablishedunderthecoupledactionofseepage-corrosion-stress,andasolutionwascarriedout.Manyfieldcouplingisgivenundertheactionofhaliteroadbedstabilityevaluationmethod.Theestablishmethodisappliedtoa
3、nengineeringexample,thefieldcouplinganalysis.Theresultsshowthattheproposedmodelisapractical,feasiblemethod,forgypsumroadbedstabilityevaluationprovidesatheoreticalbasis.Keywords：saltrock；subgrade；dissolution；manyfieldcoupling；stability中圖分類號：TU472.3+4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：
4、B文章編號：:1003-8965(2014)06-0048-031引言態(tài)。在有限元計(jì)算時(shí)，反復(fù)折減強(qiáng)度參數(shù)，如果模型不收斂，對應(yīng)的F值就是最小穩(wěn)定安全系數(shù)。近年來，受異常氣候的影響，造成格爾木河、收工河等河流的入湖徑流劇增，導(dǎo)致青藏鐵路察爾汗鹽湖段的3滲流-溶蝕-應(yīng)力三場耦合控制方程達(dá)布遜湖、團(tuán)結(jié)湖的湖水面積迅速擴(kuò)大，低礦化度湖水向鹽湖路基滲流和漫溢，在察爾汗車站南段有8km多線路3.1滲流方程?(nρ)左側(cè)有大量鹵水浸泡，已嚴(yán)重威脅到巖鹽路基的穩(wěn)定性及div(ρq)=?t（4）列車的安全運(yùn)營。巖鹽填筑的
5、路基極易受未飽和湖水的溶在三維狀態(tài)下，取自然坐標(biāo)，其滲流本構(gòu)方程為：蝕，輕者鹵水浸泡使巖鹽填筑的路基松軟，沉降量加大和3??ppwqk=,,qk=k=產(chǎn)生不均勻沉降變形，重者低礦化度鹵水溶蝕路基，使路12fff??ssu12（5）12基基底的巖鹽形成空洞或蜂窩煤狀結(jié)構(gòu)，使路基強(qiáng)度嚴(yán)重?(nρ)????nwρρ降低，同時(shí)在這段路基附近鉀肥生產(chǎn)與日俱增，大量開采=+=+ρnnρρ?t????tttt（6）使得路基兩邊鹵水水位形成很大的壓差，給低礦化度鹵水橫穿鐵路路基提供了有利條件。因此，對路基的溶蝕機(jī)理將式(
6、5.25)、(5.26)代入式(5.24)得：進(jìn)行研究，提出合理的治理方案顯得尤為重要。22????ppwρkk+=+ρρnff22????sstt（7）122穩(wěn)定性計(jì)算方法式中：p為裂縫中的水壓；w為鹽巖張開度；kf為滲透系數(shù)；n為空隙率；s1與s2為切向自然坐標(biāo)。用有限元計(jì)算圍巖穩(wěn)定性評價(jià)思想是沿松動圈面抗3.2變形方程剪強(qiáng)度與松動圈面上實(shí)際剪應(yīng)力的比值，即由平衡方程可得：∫s(c+σφtan)ds()λμμ++μ+=F0（8）F=jij,,μijji∫τds（1）由于巖層壓裂后，形成裂縫，裂縫的變形
7、就需采用s將上式兩邊同除以安全系數(shù)F得到GOODMAN節(jié)理單元模型，其控制方程為'''??ctanφσn=KKnnεσ,,s=ssεσσn=n?p（9）∫??+σds∫''s??FF(c+σφtan)ds式中：λ，μ為巖體的拉梅常數(shù)；μ為巖體位移；s1==∫∫ssττdsds（2）Fi為體積力。式中c為粘聚力，φ為內(nèi)摩擦角，τ土體抗剪強(qiáng)度，3.3溶蝕方程'φ'c為折減后的粘聚力，為折減后的內(nèi)摩擦角，s為松其擴(kuò)散通量與濃度可用FICK擴(kuò)散定律表述為?C動圈的長度，關(guān)系式如下：JD=?iij'ctanφ?xj
8、（10）c=φ'=arctanF，F(xiàn)（3）式中：Ji是擴(kuò)散通量的分量；C是濃度，且為空間由上式可以看出當(dāng)強(qiáng)度折減F后圍巖達(dá)到極限狀和時(shí)間的函數(shù)；Dij是擴(kuò)散系數(shù)分量。根據(jù)擴(kuò)散定律及質(zhì)48實(shí)驗(yàn)與研究量守恒定律，可以得到鹽礦床化學(xué)溶液在水流中的對流擴(kuò)性質(zhì)，為了防止降水溶蝕，故在路面鋪設(shè)0.15厚度的礫散方程為石土，但為了簡化模型，將礫石層與第二層巖鹽填料作為????CC同一土層，路基基底土層為含鹽類粉質(zhì)粘土，并且認(rèn)為路=(D)()
