水位下降速率对岩溶土洞塌陷的影响分析
陈学军
薛明明
宋宇
桂林理工大学,广西桂林 541004;广西岩土力学与工程重点试验室,广西桂林 541004
摘要：水位升降引起的水气压力变化会导致岩溶土洞塌陷.通过开展物理模型试验与FLAC3D数值模拟相结合的方式,模拟相同供水速率不同排水速率下的水位升降波动对岩溶土洞的致塌过程,分析了水位升降波动过程中不同排水速率对既有土洞内水气压力的变化、覆盖层土压、变形的影响,建立了排水速率,覆盖层变形、塌陷与水气压力的关系,提出了水位波动对土洞塌陷的作用规律.结果表明:(1)排水速率对水气压力变化的影响规律基本一致但变化程度不同.水气压力的变化程度、响应时间与排水速率呈正相关.(2)覆盖层变形量、土压的变化与水气压力变化呈正相关,但影响程度不同,排水速率只是加快了其变化程度.(3)土洞变形、塌陷程度是综合因素所致.排水速率、水位波动次数对既有土洞中水气压力变化、以及土体变形效应均具有不同程度的影响.(4)数值模拟结果与试验室模型试验所得结论基本吻合.这些规律为进一步研究水动力因素对岩溶塌陷的作用规律提供了重要的理论支撑,为合理防治、预测岩溶塌陷提供了依据.
关键词：土洞塌陷物理模型试验FLAC3D数值模拟排水速率水位波动
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：2024-08-28
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：15( 922-936 )
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