弹塑性变形条件下抽水引起的地面沉降三维数值模拟

• 作者: 吴剑锋 吴吉春 施小清 熊小锋
• 来源期刊: 水文地质工程地质
• 关键词: TOUGH2-FLAC3D 地面沉降 弹塑性变形 脉冲抽水
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 所属期刊栏目: 环境地质
• 页码范围: 151-159
• 页数: 9页
• 分类号: P642.26
• 语种: 中文
• DOI: 10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.2017.02.23

摘要

基于部分耦合原理,采用TOUGH2和FLAC3D建立抽水引起的三维地面沉降弹塑性模型,模型中综合考虑土体的弹塑性变形特征、渗流-应力的双向耦合作用以及参数的非线性,探讨了持续抽水和脉冲抽水两种抽水过程中地面沉降发展演化过程.研究结果表明:(1)集中抽水停止后地面沉降会发生回弹,抽水中心沉降量不断减小.由于水平方向存在水力梯度,地下水继续向地下水位漏斗中心渗流从而导致沉降漏斗的范围仍继续扩大;(2)脉冲抽水导致土体的孔隙水压力、渗透系数以及沉降量均呈周期性波动变化,地面沉降会局部回弹,但总体仍随着抽水的持续,沉降量不断增加;(3)在抽水量相同前提下,对比持续抽水与脉冲抽水两种方式引发的塑形沉降量可知,抽水速率小、脉冲式多次开采导致的塑性沉降量较小,持续抽水的抽水速率越小、脉冲抽水间隔越短越有利于控制地面沉降.研究成果为地面沉降数值模拟提供了一种新方法,其中算例研究能为抽水条件下地面沉降的控制提供参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	吴吉春	南京大学地球科学与工程学院	164	2362	26.0	39.0
2	吴剑锋	南京大学地球科学与工程学院	56	1196	17.0	33.0
3	施小清	南京大学地球科学与工程学院	39	528	10.0	22.0
4	熊小锋	南京大学地球科学与工程学院	2	12	2.0	2.0