粘土地基中的水浮力试验研究

本文运用模型试验方法,对粘土层中深基础上的地下水浮力的力学效应进行分析,主要探讨不同水位下地下水浮力的变化规律和地下水浮力随时间的动态变化过程。试验结果表明,实测的地下水浮力始终比按阿基米德定律计算的理论水浮力要小,具体的变化规律可用折减系数来表示,不同水位下地下水浮力的变化规律基本相同,在水位刚达到时的折减系数达到0.3～0.4。随着时间的增长,折减系数逐步增大,最终达到0.65～0.72。     

上浮极限状态下饱和土的浮力模型试验和理论分析

饱和黏土中的长期浮力是否需要折减是一个具有争议的问题。为研究饱和黏土中的长期浮力是否小于相同水头高度下的静水压力,通过地基上浮失稳的模型试验,实测了上浮极限状态下（即有效应力约等于0时）饱和砂土和黏土中的浮力折减系数。实验装置由模型槽、土样、凡士林、浮筒、配重及压重设施组成,通过浮筒上浮瞬间的受力平衡得到失稳时的实际上浮力。实验测得饱和砂土中的浮力折减系数为1,饱和高岭土和饱和蒙脱石中的浮力折减系数分别为0.973±0.024和0.959±0.016。试验结果表明上浮极限状态下,饱和土中的浮力与纯水中的浮力差别很小。即便在高塑性黏土中,模型基础失稳时受到的上浮力与纯水中的浮力相比,仅折减了不到5%。基于饱和土有效应力原理的分析表明,上浮极限状态下的浮力折减系数与土样固结前的Skempton B值互为倒数。大量实测数据并未发现饱和黏土的Skempton B值明显大于1,故饱和黏土的浮力折减系数也不可能显著小于1。本文模型试验和理论分析表明,在地基抗浮承载力验算时,饱和黏土中的长期浮力不宜进行显著折减。     

软黏土中地下结构浮力测试试验与分析

浮力计算是地下结构抗浮设计的关键,而弱透水黏性土中浮力大小的确定一直存在争议。对此,设计一套免受摩擦力影响的模型试验装置,对埋置于软黏土中的地下结构模型进行浮力测试。试验采用卸重上浮的思路,力学模型简单明确,浮力即等于浮起瞬间的剩余配重,并通过水压和位移的实时监测来判定结构上浮的临界状态。试验结果表明,软黏土中的水压是一个动态变化量,受渗流、温度、卸重回弹以及土-水相互作用的影响,且往往小于理论水压;实测浮力是理论浮力的0.93倍,存在少量折减;水压和位移时程曲线显示上浮过程是持续动态变化的,最终浮起时具有突发性。     

地下水浮力对建筑工程设计施工的影响

地下水的浮力对结构设计和施工有不容忽视的影响。结构抗浮验算与地下水的性状、水压力和浮力、地下水位变化及意外补水有关。提出设计水位计算浮力的概念，以及抗浮设计的方案及措施。     

木塞式单向浮力阀的设计与应用

通过对以往生产过程中浮力阀应用的总结，分析了木质浮力阀的工作原理，同时根据相关的公式和下管的需要，具体指出了浮力阀的设计制作与应用。     

东濮凹陷北部沙三段古压力恢复及油气运聚动力构成

综合应用流体包裹体法和盆地模拟法, 恢复了东濮凹陷北部沙三段古压力, 并分析了成藏期油气运聚动力构成。研究结果表明, 沙三段超压分布受构造格局、沉降中心、生烃中心控制明显, 超压幅度表现为洼陷区大、中央隆起带次之、西部斜坡带最小, 受盐岩层发育影响, 濮卫-文留地区盐岩下部层系表现为压力系数高值区。成藏期超压和浮力是研究区沙三段油气运聚的主要动力, 压力过渡带和正常压力带是油气的主要聚集场所。研究区主要存在超压驱动、超压-浮力联合驱动和浮力驱动等3种类型的驱动机制, 其中斜坡带和洼陷带等超压带主要为超压驱动, 部分中央隆起带上的压力过渡带为超压-浮力联合驱动, 西部斜坡带和部分中央隆起带等正常压力带主要为浮力驱动。      

阀式浮力塞下管填砾法

铸铁管深井(大于300m)的下管、填砾是成井中的关键环节。采用常规的浮力塞下管后,根据成井要求,要按浮力塞的类型分别用钻、捣、扭卸等方法将浮力塞打开,然后方可填砾。这样,很有可能由于两个方面的原因而导致井管损坏:一是处于无依扦状态下的井管将受到钻杆、钻具的作用力面发生摇摆、抖动甚至共振;二是即使安全地     

带外扩地下室结构的基础优化

在沿海高地下水位地区,地下水浮力对建筑物作用往往比较强,因而这类地区建筑基础抗浮设计成为工程建设中的关键问题。在地下工程中通常采用设置抗拔桩来抵消地下水浮力对建筑物的不利影响。然而,实践证明并非一定要采用抗拔桩才能抵消地下水浮力的作用,应针对具体建设条件,采用更加经济合理的基础形式。结合上海地区某工程实例,对基础设计安全性和经济合理性进行探讨分析,并提出优化基础方案,以期对同类其他工程的基础设计有一定的借鉴作用。     

浅谈超大超重罐槽柔性地基施工技术

航天员综合试验训练楼内基础中性浮力水槽,是我国航天员地面模拟太空失重环境训练重要设施,作者以中性浮力水槽为例,重点研究超大超重罐槽柔性地基施工技术控制难题,在大量的实地试验研究基础上,解决了工程施工过程中的许多关键性技术难题,保证了试验任务的按期完成。     

规则波作用下垂直圆管负浮力射流的数值模拟

高密度盐水排放是海水淡化领域一个复杂和常见的物理现象。为研究波浪作用下盐水射流的水动力特性,建立了规则波作用下垂直圆管负浮力射流三维水动力数学模型。利用试验数据对数值计算结果进行验证,两者吻合较好。基于数值计算结果,分析规则波作用下垂直圆管负浮力射流流体扩散特征,研究规则波对负浮力射流三维时均速度以及瞬时浓度的影响。结果发现:入射波波高和周期对射流中轴上量纲一平均垂向速度的衰减指数影响不大,而对衰减系数影响较大;随着波高或波周期的增加,射流特征速度半宽增加,射流中轴上量纲一平均垂向速度的衰减系数减小,有助于射流流体在环境水体中的扩散。另外,建立了考虑浮力效应的波-射流动量比影响的射流中轴上量纲一平均速度衰减系数、平均特征半宽公式,可以为相关实际工程提供一定的参考。