河堤受河道采砂开采影响的变形规律研究.pdf

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1、２０１５年第１０期（总第１６３期）江西建材水利工程河堤受河道采砂开采影响的变形规律研究■王五洲■略阳县水电安装队，陕西汉中７２４３００摘要：近几年，河道采砂导致的开采沉陷日益严重，如何控制开采损害，实现安的难度。另一方面，在有限元的法则中，需要通过场变量使每个单元当全河道采砂，对于促进采砂区的健康稳定发展有着十分重要的意义。在中的特殊方程发生变化，而这些特殊方程还会受到某些参数的控制。河砂的开采过程中，河堤也会受到较大的影响，本文将研究开采对河堤在公式中会对这些参数进行调整，从而减小能量项和误差项。影响的变形规律，分析河堤在开采的影响下出现的移动变

2、形的分布规有限差分的数值计算是通过有限差分网格实现的，各个网格间隔律，从而为科学保护河堤提供可靠依据。等距，均为ｈ，且直线均平行于Ｘ轴和Ｙ轴（如下图所示）。因此如果加关键词：河堤开采变形规律设ｆ＝ｆ（ｘ，ｙ）表示弹性体内的某个连续函数，那么它可能表示某个位移分量或者应力分量，同时也可能表示应力函数、渗流、温度等等。河堤是指为了保护工厂、农田和人民的生命财产安全而逐步兴建３计算模型的建立及本构关系的沿着河、湖、渠、海等岸边或分蓄洪区、行洪区等修筑起来的用于挡水（１）建立计算模型。模型的东西方向长１５００ｍ，南北方向长的构筑物，属于重要的防洪工程。目前

3、我国的土质堤防大约为２４００００１５００ｍ，地层的深度为６００ｍ。模型的基点位于地表的左下角，其坐标为公里，而土质堤防容易受到渗流穿透，从而形成裂缝或引发沉陷，如果（２０３７４５０００００，３７０３９０００００，０），该模型总共划分了１３４６８１个单元，防护不当或者不及时，将会给沿岸的工农业生产以及百姓的生命财产结点的总数是１５４２１６。Ｘ轴的方向是西－东走向，Ｙ轴的方向是南－［１］造成极大威胁。［５］北走向，Ｚ轴的方向是竖直向。这三个坐标轴之间均满足右手规则。河堤除了受到雨水、地下水渗流、地下洞穴、交通荷载的影响外，其该模型的４个侧面均添加了

4、位移边界条件，而切断工作面竖向边界的沉降还会受到河道开采的影响。堤体会在各种力的作用下，不断减少位移限制，竖向及切向只有，模型底面与其余３个竖向边界面三向固土中的孔隙气和孔隙水，随着孔隙体积的不断减小，土体也会不断压定。［２］缩。本文将研究开采对河堤影响的变形规律，分析河堤在开采的影（２）本构关系分析。根据岩石力学的试验结果和现场的取样分析，响下出现的移动变形的分布规律。计算中通过莫尔－库仑屈服准则对岩体的破坏程度进行判断，公式如１某河道采砂区概况下：该采砂区位于天台山的南段西侧，河流向着东南方向流动。此地１＋ｓｉｎφ１＋ｓｉｎφ的地形较为复杂，且

5、沟谷发育、地势陡缓、切割剧烈，仅仅在河流的东岸ｆｘ＝σ１－σ３－２ｃ１－ｓｉｎφ槡１－ｓｉｎφ有较为狭窄的平地。整体的地貌形态是西北高、东南低，属于丘陵区。公式中的σ１表示最大主应力，σ３表示最小主应力，而ｃ表示粘结通过分析发现，地表的标高为６５０ｍ－１１６０ｍ之间，河流及其直流均流力，ψ表示摩擦角。如果ｆｓ＞０，那么表示材料出现了剪切破坏，在一般经井田的东部和南部，河谷的两侧属于侵蚀堆积的地形，从而构成了河应力状态下，岩体所具备的抗拉强度非常低，所以可以根据σ３≥σ３Ｔ这漫滩以上的三级阶地。一抗拉强度准则来判断岩体是否出现破坏。该采砂区主要的含水

6、层为奥陶系石灰岩，该石灰岩具有较强的富通过图解法对５２０１、５２０２、５２０３三个工作面的倾向边界角进行计［３］水性。区内的东南面和西北面都露出了大面积的奥陶系灰岩，从而算，求得倾向边界角为４５７°，倾向移动角为４９３°。根据分布曲线预２３形成了补给区，补给的面积为３０００ｋｍ，补给量为１４ｍ／ｓ，年平均降水测，河堤最大的下沉值在２０００ｍｍ左右，而三个工作面所测得的最大的量为５１６ｍｍ。静水位的标高从西北向着东南逐渐递减，水力坡度为下沉值是１６９４ｍｍ。而从５２０１工作面进行开采到５２０３工作面最后开１０‰－１１０‰，地下水的流向为东北－

7、西南方向。采的观测来分析，连续观测到的最大下沉值为２１７６ｍｍ。该采砂区位于“山”字形的脊柱构造上，构造的形式主要是褶曲，很４结束语少有断裂。奥陶系石灰岩是主要的含水层，其上覆盖了良好的粉砂岩综上所述，开采对河堤会产生移动变形的影响，通过变形规律的分和泥岩作为隔水层，因此在无断裂贯通的情况下，在垂直的方向上对砂析和探究能够为保护河堤提供可靠的依据，从而保证开采的正常安全层没有水力联系，所以对采砂区的充水影响非常小。在经过开采前期进行。的准备后，明确了在河堤下使用长壁垮落法进行河砂开采时的导水裂缝带的高度，从而保证了河床下的回采工作的安全。通过前期准

8、备，我参考文献们还掌握了该河流流域地表裂缝的规律以及地表移动的规律，堤体和［１］常西坤，郭惟嘉，黄冬梅等．伊家河河堤下河道