收稿日期:２０２３￣０４￣０７基金项目:安徽省高校自然科学研究重点项目(ＫＪ２０２０Ａ０６６４)ꎻ安徽省教育厅省级质量工程项目(２０２０ＳＪＪＸＳＦＫ２０３５)作者简介:刘皓昀(１９９７￣)ꎬ男ꎬ安徽阜阳人ꎬ硕士通讯作者:段园煜(１９８６￣)ꎬ女ꎬ安徽六安人ꎬ副教授文章编号:１００９－２２６９(２０２３)０４－００３８－０５地下管道断裂引起的土体侵蚀透明土模型试验分析刘皓昀ꎬ段园煜ꎬ柏奥ꎬ方梅香(合肥学院城市建设与交通学院ꎬ安徽合肥２３０６０１)摘要:为研究地下管道断裂引起的土体侵蚀内部发展过程ꎬ利用透明土材料技术进行土体侵蚀模型试验ꎮ使用摄像设备记录透明土模型内部试验全过程ꎬ对试验过程的图像进行定量测量ꎬ分析塌陷坑尺寸随时间变化情况ꎻ利用差分法对试验图像进行对比ꎬ分析土体内部颗粒运动情况ꎮ试验结果表明:在无压管道内ꎬ因管道断裂而产生的土体塌陷ꎬ塌陷坑呈圆锥柱状ꎬ侵斜角为７８°ꎮ塌陷深度在１４０ｓ之前塌陷较快ꎬ随后逐渐缓慢ꎬ直至因土体在管道断裂内堆积堵塞而停止ꎬ最终塌陷深度为６２.１ｍｍꎮ根据颗粒运动的程度不同ꎬ可将土体内部区域分为塌陷区、松动区和稳定区ꎮ关键词:路面塌陷ꎻ透明土技术ꎻ土体侵蚀ꎻ颗粒运动ꎻ塌陷深度中图分类号:Ｕ４１６.１文献标志码:Ａ近年来ꎬ全国各地城市道路塌陷频现ꎬ潜在危险增多ꎬ造成的事故层出不穷ꎬ影响交通安全ꎮ陈雨昂等[１]根据２０１４￣２０１８年我国城市路面塌陷事件数据统计发现ꎬ其中４２％是由于地下管道破损引起的ꎮ因此ꎬ研究地下管道破损时的土体侵蚀特性对预测和预防城市道路塌陷有重要意义ꎮ为了研究土体侵蚀ꎬ许多研究者进行了各种模型试验ꎬ大多通过配置一定级配的砂土进行模拟试验ꎮ现有的试验研究都是基于半模型或全模型结构ꎬ全模型结构无法直接观测模型内部变化情况ꎬ而半模型结构又无法消除模型箱边界的影响ꎮ如王帅超、鲍国栋、郑刚、罗俊兴等人的研究[２￣５]ꎮ透明土是一种新型的实验手段ꎬ通过配置透明土样来进行的模型试验可以更好的观测岩土体的受力变形过程ꎮ杜建明[６]等人对透明土物理模拟试验技术进行了总结分析ꎬ根据目前透明土及其材料按照砂土、黏土及其他来进行归纳ꎮ张仪萍[７]等人针对不同透明土材料的孔隙流体的合成及性质进行研究分析ꎮ杜建明[８]采取１５＃白油和正十二烷混合液作为孔隙液体、熔融石英砂作为骨料来配置透明砂土进行复合地层盾构隧道围岩变形规律研究ꎮ周东[９]运用透明土技术进行被动桩模型...
