基于FLAC3D不同降雨速率下土洞致塌规律研究
薛明明1
陈学军1
宋宇1
高晓彤1
李辉1
甘小卉1
张铭致1
潘宗源2
唐灵明3
1.桂林理工大学/广西岩土力学与工程重点实验室,广西 桂林 5410042.桂林理工大学/广西岩土力学与工程重点实验室,广西 桂林 541004;中国地质科学院岩溶地质研究所/自然资源部、广西岩溶动力学重点实验室/中国地质调查局岩溶塌陷防治重点实验室,广西 桂林 5410043.桂林理工大学/广西岩土力学与工程重点实验室,广西 桂林 541004;广西师范大学,广西 桂林 541004
摘要：针对桂林市临桂区岩溶塌陷易发区域,采用FLAC3D模拟不同降雨速率下的强降雨入渗过程,探究不同直径土洞在强降雨作用下的致塌规律,结果表明:(1)强降雨条件下,不同直径土洞最大位移均出现在洞顶部.降雨速率相同,洞顶竖向位移增长速率随土洞直径的增加呈整体加快的特点;加快降雨速率,竖向位移增长明显,竖向位移与土洞大小呈正相关.(2)相同降雨速率下,土洞直径增大会引起土洞底部剪切破坏区域进一步扩展.上覆土层在强降雨初期主要受到潜蚀作用,加快降雨速率,土洞底部水位剧烈波动对上覆土体产生的水击气爆成为主导作用,剪切破坏速率加快,洞趾剪切应变明显增加,当土洞直径达到3 m时,水位波动愈加剧烈,加速上覆土层破坏.(3)降雨速率的变化对土洞塑性区拓展范围具有不同程度的影响,较大直径的土洞在加快降雨速率时塑性区拓展范围明显扩大,即土洞大小、降雨速率对上覆土层稳定性具有较大的影响.研究结果为定量研究强降雨与上覆土层塌陷的关系提供了依据,对有效、合理地预警岩溶塌陷具有一定的意义.
关键词：强降雨岩溶塌陷FLAC3D数值模拟土洞
分类号：P642.25(水文地质学与工程地质学)
资助基金：国家重点研发计划(2019YFC507502)国家自然科学基金(41967037)
论文发表日期：2022-12-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 905-914 )
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