盐渍土固化U 形渠道材料优化和数值模拟研究
李明1
高金花1
张浩1
孙方成2
高银哲3
1.长春工程学院 水利与环境工程学院,长春 130012;吉林省水工程安全与灾害防治工程实验室,长春 1300122.吉林省松原灌区工程建设有限公司,吉林 松原 1380003.松花江水力发电有限公司吉林白山发电厂,吉林 桦甸 132403
摘要：[目的]研究新型材料固化盐渍土的工程特性,设计U 形槽构件并对其进行结构优化,解决吉林西部盐渍土地区无衬砌渠道的溶陷冲蚀破坏问题.[方法]利用自主研发的抗冻裂型固化剂对盐渍土进行改良,固化剂掺量设置为 20%、25%、30%、35%、40%、45%,每一掺量结合含水率分别为 14%、16%、18%、20%的盐渍土料制备试样,通过室内无侧限抗压强度试验、冻融试验、渗透试验确定最优材料配比.在此基础上,应用 ABAQUS 模拟分析 2 m 的U 形渠道构件在 3 种工况下的应力和位移状态.[结果]最优材料配比为固化剂掺量 40%、盐渍土初始含水率 16%;28 d 龄期最优配比下的试件强度为 14.91 MPa,经受 200 次以上室内冻融循环后,试件质量损失低于 5%,渗透系数达到 1×10-7 cm/s;2 m 长度U 形渠道构件在底面受力 2 点吊装方式下的最大主应力为 87.4 kPa,最大位移为 0.08 mm;满水工况运行条件下的最大主应力为 94.32 kPa,最大位移为 2.85 mm;考虑温度作用下冻胀影响的最大主应力为 312 kPa,最大位移为 17 mm.[结论]固化剂掺量为 40%、盐渍土初始含水率为 16%的材料配比的U 型槽结构在不同工况条件下的数值模拟分析中受力及位移变形较小,稳定性较好.
关键词：盐渍土固化U形渠道材料优化数值模拟
分类号：TV41(水工材料)TV91(水利工程)
资助基金：吉林省科技发展计划项目(20210202010NC)
论文发表日期：2023-08-28
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 121-126,135 )
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