渗流-侵蚀-应力耦合管涌试验装置的研制及初步应用
- 作者：罗玉龙吴强詹美礼盛金昌
- 会议时间：2013-11-01
- 关键词：土力学 ; 管涌机制 ; 实验装置 ; 应力状态
- 作者单位：河海大学 水利水电学院,江苏 南京 210098
- 母体文献：第十二届全国青年岩石力学与工程学术大会论文集
- 会议名称：第十二届全国青年岩石力学与工程学术大会
- 会议地点：广州
- 主办单位：中国岩石力学与工程学会
- 语种：chi
摘要
管涌是涉及孔隙水渗流,可动细颗粒侵蚀、运移,多孔介质变形等众多复杂力学行为的多相、多场耦合现象.为真实模拟管涌发展过程、探究管涌机制,研制渗流–侵蚀-应力耦合管涌试验装置.该装置包括流失细颗粒收集系统、围压系统、轴向压力系统、渗透压力系统及数据采集系统.流失细颗粒收集系统可以实时收集管涌发展过程中流出土体的细颗粒及渗流量;围压及轴向压力系统模拟土体承受的三向应力状态,最高围压可达2.0MPa,最大轴向压力可达30kN(试样直径101mm);渗透压力系统模拟土体承受的渗流作用,具有高水头(200m)与低水头(低于2m)2种模式;数据采集系统能够实时监测土体沉降、体积及渗流进、出端水头的变化等.无围压、等向受压、三轴受压3组管涌试验表明:应力状态对管涌发展过程影响显著.等向受压状态下管涌临界坡降远高于无围压时的结果,略高于三轴受压状态下的临界坡降.新型管涌试验装置能够真实模拟土体管涌发展过程,实时监测管涌发展过程中土体细观结构、几何、水力、力学特性的演变,将成为深入研究管涌机制的可靠技术工具.