黃土丘陵溝壑區(qū)城市造地工程流固耦合分析.pdf

1、近年來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，西部城市發(fā)展進(jìn)程不斷加快，擴(kuò)大城市規(guī)模已刻不容緩。然而，我國西部地區(qū)多是山地，城市可建設(shè)用地嚴(yán)重不足，“中疏外擴(kuò)，上山建城”已成為西部城市發(fā)展的必然選擇。位于黃土丘陵溝壑區(qū)的延安，其新城區(qū)城市造地工程即是解決城市建設(shè)與土地資源之間的矛盾問題。黃土丘陵溝壑區(qū)城市造地工程實(shí)施后，填筑體將原溝谷填埋，阻斷了地表徑流和泉水的排泄途徑，促使地表徑流向地下水轉(zhuǎn)變，而地下水的存在將嚴(yán)重影響黃

2、土丘陵溝壑區(qū)巖土工程的穩(wěn)定性;城市造地工程中對場地地表的硬化處理措施將使地下水類型由潛水轉(zhuǎn)變?yōu)槌袎核?，地下?dǎo)水盲溝的鋪設(shè)進(jìn)一步加劇了在黃土丘陵溝壑區(qū)進(jìn)行巖土工程的復(fù)雜化。因此，有必要對地下水影響下的黃土丘陵溝壑區(qū)削山填溝工程穩(wěn)定性進(jìn)行研究分析。
　　本文以延安新城區(qū)建設(shè)北區(qū)一期工程為例，在收集并分析了研究區(qū)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，對研究區(qū)地質(zhì)模型進(jìn)行等效概化，并基于GOCAD、ANSYS和FLAC3D等軟件建立三維復(fù)雜地質(zhì)

3、模型。然后沿橋兒溝流域流程方向選取10個(gè)典型地質(zhì)剖面，建立挖填一體化的平面應(yīng)變模型，并考慮挖填過程中場地地表硬化處理措施以及地下導(dǎo)水盲溝鋪設(shè)對巖土工程的影響設(shè)立無硬化無導(dǎo)水、硬化無導(dǎo)水以及硬化導(dǎo)水三種不同工況，運(yùn)用FLAC3D界面單元自動依附于指定范圍內(nèi)模型表面自動生成的特性，成功生成不規(guī)則地下潛水面，選取FLAC3D流固耦合模塊，著重探討了流域縱向和剖面橫向兩個(gè)空間特性上地下水影響下的城市造地工程的應(yīng)力場和孔隙水壓力場分布特征。最后，

4、選取三種工況下流程縱向上各剖面主盲溝鋪設(shè)（預(yù)設(shè)主盲溝）處監(jiān)測點(diǎn)作為觀測點(diǎn)，對比分析三種工況下流程縱向上城市造地工程應(yīng)力和孔隙水壓力分布特點(diǎn)，并選取典型剖面7重點(diǎn)分析了剖面橫向上不同類型導(dǎo)水盲溝對地下水的疏排作用。
　　得到以下主要結(jié)論:硬化導(dǎo)水工況下鋪設(shè)在第四系黃土層和新近系紅粘土層中的盲溝出現(xiàn)一定程度應(yīng)力集中，但無論何種工況下，地層缺失部位應(yīng)力集中現(xiàn)象遠(yuǎn)較盲溝鋪設(shè)所引起的應(yīng)力不連續(xù)嚴(yán)重，應(yīng)引起足夠重視;流程縱向上鋪設(shè)的導(dǎo)水主盲溝