张　媛,董建华

(1.兰州理工大学 土木工程学院,甘肃 兰州　730050;

2.兰州理工大学 甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室,甘肃 兰州　730050)



察尔汗盐岩路基溶蚀数值模拟及病害分析

张媛1,2,董建华1,2

(1.兰州理工大学 土木工程学院,甘肃 兰州730050;

2.兰州理工大学 甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室,甘肃 兰州730050)

摘要为了研究察尔汗盐岩路基在渗流溶蚀作用下的特性,通过采用大型有限元软件ADINA中的结构模块与流体模块分别进行建模,最后将两者耦合进行流固耦合计算分析。并运用CT实验验证了数值模拟结论的正确性。结果表明:由于湖水渗入引起的路肩沉降、横向位移和路基内部有效应力均大于自重所引起的;路基两侧卤水水位差也是影响路基变形的主要因素;盐岩路基溶蚀病害主要因素包括岩溶、盐业生产和毛细水。

关键词盐岩路基;渗流溶蚀;ADINA;CT;病害

青藏铁路穿越察尔汗盐湖地区,该地区的铁路路基为盐岩地层[1]。而盐岩自身富含各种易溶于水的矿物成分,并受外界自然因素和人为开采钾肥影响。低浓度卤水侵蚀路基盐岩,造成盐岩结构发生破坏,形成溶洞、塌陷等病害,导致路基不均匀沉降,严重威胁路基的正常使用。因此,盐岩路基溶蚀病害、溶蚀机理是一个刻不容缓的问题。

Hunsche和Skrotzki在1984年通过试验进行了盐岩静、动力学特征的研究[2,3];Cuervas在1997年通过统计分析了盐岩的微观孔隙分布特征;林安宁等[4]、王朱贵等[5]针对青藏线盐湖铁路路基盐溶分布、成因及病……