玄武岩纤维遏制作用下的砾类土管涌试验研究

陈亮; 卢周洲; 滕耀宗

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.20230621001

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玄武岩纤维遏制作用下的砾类土管涌试验研究

论文 | 更新时间：2024-06-26

- 玄武岩纤维遏制作用下的砾类土管涌试验研究
- Experimental Study on Piping of Gravel Soil under the Inhibitory Effect of Basalt Fiber
- 防灾减灾工程学报 2024年44卷第3期页码：689-696
- 作者机构：
  
  1.河海大学土木与交通学院，江苏南京 210098
  2.河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，江苏南京 210098
  3.西藏农牧学院西藏土木水利电力工程技术研究中心重点实验室，西藏林芝 860000
  4.国网浙江省电力有限公司平湖供电公司，浙江平湖 314200
- 作者简介：
  
  陈亮（1976—），男，教授，博士。主要从事渗流与环境岩土方向研究。E-mail：chenliang@hhu.edu.cn
- 基金信息：
  
  西藏自治区自然科学基金重点项目(XZ202301ZR0033G);国家自然科学基金项目(U2243244)
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20230621001
  中图分类号： TU4
- 收稿：2023-06-21，
  
  修回：2023-08-23，
  
  纸质出版：2024-06-25
- 稿件说明：
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陈亮,卢周洲,滕耀宗.玄武岩纤维遏制作用下的砾类土管涌试验研究[J].防灾减灾工程学报,2024,44(03):689-696.

CHEN Liang,LU Zhouzhou,TENG Yaozong.Experimental Study on Piping of Gravel Soil under the Inhibitory Effect of Basalt Fiber[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2024,44(03):689-696.
陈亮,卢周洲,滕耀宗.玄武岩纤维遏制作用下的砾类土管涌试验研究[J].防灾减灾工程学报,2024,44(03):689-696. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20230621001.

CHEN Liang,LU Zhouzhou,TENG Yaozong.Experimental Study on Piping of Gravel Soil under the Inhibitory Effect of Basalt Fiber[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2024,44(03):689-696. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20230621001.

摘要

管涌如果无法及时得到遏制，会导致大量土体流失以致堤防溃决。为研究管涌发生环节时使用玄武岩纤维的遏制作用，拟通过室内管涌试验，从孔压、水力梯度、渗透系数、流速、颗粒流失等方面，研究不同纤维含量和纤维长度的玄武岩纤维对管涌发生发展的遏制效应。结果表明，玄武岩纤维的加入使得缺级配砾类土体的迁移通道变得更加曲折和狭窄，从而遏制整个土体的管涌发展。同等玄武岩纤维含量下玄武岩纤维缺级配砾类土存在最佳的纤维长度遏制管涌发展。纤维长度过长，增大了土体的迁移路径同时也使迁移通道相对变宽；纤维长度越短使得细颗粒的迁移通道变得更加狭窄，更加容易造成局部堵塞，进一步使得管涌继续从其他方向发展，造成颗粒的进一步流失。

Abstract

If piping cannot be restrained in time

it can cause a large amount of soil erosion and lead to embankment collapse. To study the inhibitory effect of basalt fibers during the occurrence of piping

this article conducted indoor piping tests

focusing on aspects such as pore pressure

hydraulic gradient

permeability coefficient

flow velocity

and particle loss. The study examined the effects of different fiber contents and fiber lengths of basalt fibers on the suppression of piping development. The results indicated that the addition of basalt fibers made the migration path of poorly graded gravel soil more tortuous and narrow

thereby inhibiting the development of piping in the entire soil. For the same content of basalt fibers

there was an optimal fiber length to suppress piping development in poorly graded gravel soil with basalt fibers. If the fiber length was too long

it increased the migration path of the soil and also made the migration channel relatively wider. Conversely

shorter fiber length made the migration channel for fine particles narrower

which was more likely to cause local blockage and further led to piping to develop from other directions

resulting in further particle loss.

关键词

Keywords

references

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