考虑渗流影响的基坑水-土压力计算简化方法

现有计算方法在确定基坑支护结构上的水土压力时,大多简单地将支护结构两侧的水压力视为静水压而忽略地下水渗流的影响。针对这一问题,基于稳态渗流理论,以表现为强渗透性的土层为研究对象,采用简化的Laplace方程推导了任意土层任意点深度的孔隙水压分布表达式,结合Rankie土压力理论提出了考虑渗流作用的水土压力计算新方法。通过两个实例的计算结果表明:相较于水土合算和水土分算法,由于地下水渗流作用的影响,作用于支护结构上的主动土压力增大,被动土压力减小。同时主动区的孔隙水压显著下降,被动区孔隙水压有所增大。该方法与采用流网法的计算结果基本一致,且更简便实用。     

考虑渗透力的基坑水土压力计算

渗流不但决定了基坑支护结构上的水压力 ,而且所产生的渗透力也影响其上的土压力 ,以往对此认识不足。通过算例 ,对不同渗流工况下用不同计算方法进行比较分析。发现对于二维渗流情况 ,用朗肯土压力埋论计算不合理 ,与用库仑理论计算结果有较大差别 ;有上层滞水产生的水土压力不同于一般静水情况 ;当在基坑外采用真空井点降水时 ,会明显降低荷载 (主动土压力 ) ,增加抗力 (被动土压力 ) ,与在坑内排水比较 ,有助于基坑的稳定。     

多孔介质流-固耦合渗流数学模型研究

有效应力是多孔介质力学中一个十分重要的基础概念之一，很多多孔介质力学问题的分析都建立在有效应力的概念之上，因此，如何正确地确定有效应力则是多孔介质有关力学理论成败的关键。     

稳定渗流时基坑侧向水土压力计算

分析了用朗金土压力或“水土分算”理论计算基坑支护结构上的水土压力时,由于忽略了地下水渗流的影响,对于渗透性强的土体,其计算结果与实测值相差较大的问题,对此问题,提出了地下水稳定渗流时,渗流作用对水土压力影响的计算方法,并用实例进行了计算比较,本文的计算结果能更好地符合工程实际。     

考虑渗流影响的基坑水压力计算

为节约宝贵的地下水资源,北京等城市的管理部门提出在一定条件下必须采用基坑周边隔水,在坑内进行施工降水的政策法规。坑内降水将导致围绕支护结构渗流的发生,从而影响到作用在支护结构上的土水压力。而在一般情况下计算基坑支护结构上的土水压力时,由于没有考虑地下水渗流的影响,因此计算结果可能出现偏差。本文首先探讨了基坑渗流情况下支护结构上水压力简化计算的一般表达式,然后用数值模拟的方法分析了几种典型情况下基坑渗流对水压力的影响,并与简化计算的结果进行了对比,给出了相应的水压力分布模式图。最后通过一个工程实例的计算说明了考虑渗流对基坑水压力的影响。     

考虑流-固耦合的天然气盐岩储库渗流特性研究

根据我国油气储库多为层状盐岩的实际情况,基于流-固耦合分析理论,利用快速拉格朗日有限差分法对层状盐岩储库的渗流特性进行分析。研究了含夹层盐岩天然气储库流-固耦合效应,不同内压下的体积应变与围岩渗透率变化,围岩塑性区分布以及渗流量与渗透压力的变化规律。结果表明:渗透率与体积应变的关系可近似采用线性函数描述,体积应变增大时,盐岩内部空洞和裂隙扩大,使盐岩渗透率增大;在某个渗流压力(洞室内压)条件下,随着盐岩的流变变形,渗流量会趋于某一定值,渗流达到稳定状态。在天然气内压与围岩应力共同作用下,储库围岩塑性区扩展深度随着内压的增大而减小,研究结果对盐岩储气库的安全运行具有一定的指导作用。     

油藏多相流体渗流流-固耦合数学模拟研究

实践表明，油藏开发将引起应力场的变化、导致岩石发生变形、改变储层的渗储特性，进而影响产量。为反应这一问题，建立了油藏流-固耦合渗流模型，并考虑了以下因素：多相流体，油藏岩石变形，地应力、孔隙度和渗透率变化，流体渗流与岩石应变耦合等。导出的控制方程是基于流体孔隙压力、饱和度以及岩石质点位移的非线性方程。由于互含参变量，不能直接求解，采用有限差分方法将流体渗流和岩石应变方程离散成主对角占优的7对角矩阵，采用隐式迭代方法求解。示例分析说明，本模型可用于研究应力、应变、孔隙度和渗透率的动态变化规律以及可能对生产造成的影响。与其他模型对比结果显示，本模型更接近于实际情况。     

考虑吸附膨胀应力影响的煤层瓦斯流-固耦合渗流数学模型及数值模拟

已有研究表明,煤吸附瓦斯后要发生相应的膨胀变形,而当这种膨胀变形受到一定的限制时,将会产生膨胀应力。为此,在考虑煤吸附瓦斯产生膨胀应力的前提下,根据煤体受力平衡条件建立考虑吸附膨胀应力的煤体有效应力表达式,并根据流–固耦合渗流理论的基本思想,建立煤层瓦斯流–固耦合数学物理模型。采用有限元和有限差分相结合的方法对模型进行离散化处理,并对其进行模拟求解。和未考虑吸附膨胀应力的流–固耦合模型的模拟结果进行比较分析,研究成果表明,未考虑吸附膨胀应力的流–固耦合模型计算的压力下降较该模型要小,两种模型的模拟结果存在一定的差别,从而表明在煤层瓦斯流–固耦合数学模型中应考虑吸附膨胀应力的影响。     

泰安抽水蓄能电站围堰稳定性的流-固耦合分析

应用FLAC^3D对泰安抽水莆能电站进、出水口围堰防渗结构进行了三维流-固耦合分析。同时，研究了基础开挖对围堰和基础边坡稳定性的影响。计算结果表明，高压喷射灌浆防渗心端对围堰和基础边坡具有良好的防渗作用，增强了围堰和基础边坡的稳定性。开挖过程对围堰和基础边坡的影响是局部的，对围堰和基础的整体稳定没有产生更大的影响及引起坡脚的破坏，表明开挖侧面预留平台宽度足合理的。     

油气流-固耦合渗流研究进展

介绍了多孔介质流-固耦合渗流研究的重要意义，对多孔介质流-固耦合渗流研究进展加以综述和讨论，提出了进一步深入研究的方向，并着重讨论了近十年来油气流-固耦合多相渗流及其应用研究和各种耦合方法，为其他渗流工作提供一定的参考。     

深基坑施工阶段水土压力变化规律研究

结合工程实例，介绍了深基坑施工阶段水土压力变化的规律，从水文地质条件、测点布置等方面进行了论述，指出掌握施工阶段水土压力变化规律，对于安全、经济地设计围护结构具有重要意义。     

考虑土拱效应的挡土墙主动土压力分布

假定挡土墙后土体小主应力拱为圆弧,考虑墙土摩擦角变化对挡土墙后土体滑裂面倾角的影响,分析表明,土拱形状与现有方法有明显差异,并得到了对应不同内摩擦角和墙土摩擦角的侧土压力系数,将其用于水平微分单元法求解平动模式下的挡土墙主动土压力,给出了挡土墙主动土压力强度、土压力合力和合力作用点的理论公式,并与库仑土压力理论、模型试验数据和已有方法进行比较分析。结果表明:挡土墙主动土压力强度与模型试验结果基本吻合;土压力合力与库仑土压力合力相等;但土压力合力作用点和土压力强度计算结果有明显差别。     

建筑工程深基坑支护与土方开挖施工技术分析

深基坑支护与土方开挖决定施工过程及整体工程的质量和安全性。深基坑支护与土方开挖面临较复杂的施工条件,影响因素众多。本文阐述了建筑工程深基坑支护与土方开挖的重要性,就其施工技术进行探讨。     

地铁车站深基坑内撑式围护结构及土方施工

结合内钢支撑方案的选用及基坑土方施工技术，阐述了在深基坑周边场地狭窄、文明施工要求高的环境下，如何在不良地质中，精心选择合适的围护方式及支撑形式，成功实施了一个进度快、工程成本低、安全的深基坑作业工程项目。     

深基坑围护体的土压力及位移分析

深支坑围护体的土压力与支护体的变形及位移密不可分,从变形及位移的角度,考虑支护与土体的共同作用,分析上压及分布及围护体支撑内力。     

洪凝河特大桥深基坑挖孔桩板墙结构防护技术

结合洪凝河特大桥基坑现场实际施工情况，在综合考虑安全、经济等各方面因素后，介绍了施工钢筋混凝土挖孔桩板墙结构进行防护的方案，取得了较好的施工效果，对类似工程具有参考价值。     

坑底饱和粘性土蠕变特性对基坑稳定性影响研究

通过对基坑底饱和粘性土蠕变特性的研究,提出了考虑被动土体的水平基床比例系数随时间指数衰减的模型.结合某工程实例,分析了在饱和粘性土的影响下围护墙的变形与坑底暴露时间的关系,结果表明:在坑底暴露期间,墙体的最大位移位于开挖面附近,暴露21天内,围护桩的位移和弯矩增长速度较为明显,21天后位移和弯矩的增长趋于稳定。     

基坑支护结构上水土压力的分算与合算

基坑支护结构上实测的内力常常远比用经典土力学理论计算的数值小。本文分析了造成这种情况的一些可能的原因 ,在计算方法和水土相互作用机理方面对于水土“分算”和“合算”这一有争论的问题进行了分析和讨论 ,提出了在一定条件下“水土合算”可能有一定微观基础 ,指出这是一个有待于深入研究和探讨的课题。     

考虑残余应力的基坑被动区土压力及强度计算

基坑开挖过程中坑内土体处于竖向卸荷状态,而土体在卸荷过程中是普遍存在残余应力的。为了分析土体卸荷引起残余应力对基坑被动区土压力及强度的影响,进行砂的静力模型加卸载试验,通过试验得到砂在卸荷过程中应力变化规律,即在卸荷初期砂中应力几乎不变,在荷载完全卸除后仍存在残余应力。通过分析影响土中残余应力的因素,建立归一化参数——残余应力系数ξ和卸荷比R之间的函数关系,结合坑内土体的受力特点,建立基坑被动区残余应力的计算公式。结合既有试验成果,提出利用考虑残余应力的竖向土压力和加载时的静止侧压力系数来计算基坑被动区土压力的方法。建立考虑残余应力的基坑被动区抗剪强度计算方法,并与室内试验结果进行对比,验证方法的正确性。