渗透力作用下粘性土临界水力坡降变化规律研究

对单向渗透力引起的渗透固结机理进行了分析,通过采用不同干重度在不同固结度下的渗透破坏试验,得到了临界水力坡降随固结度、干重度二者变化的关系式,该结论对水库蓄水位及渠道水位的确定提供了参考依据。     

黏性土地基流土破坏的临界水力坡降研究

针对现行临界水力坡降计算公式不适用于求解黏性土临界水力坡降的情况,假定黏性土地基发生渗透破坏模式为圆柱形或倒圆台形,在太沙基临界水力坡降计算公式的基础上,分别推导了两种破坏模式下考虑土体抗剪强度影响的临界水力坡降解析式.此外,采用自制的渗透破坏仪研究了砂壤土、黄土在不同工况下发生渗透破坏时的临界水力坡降,结果表明:临界...     

动水位作用下饱和粗颗粒土渗流多尺度耦合模拟

为了获得饱和颗粒土渗流时内部错综复杂的动态响应机制,模拟洪水位上升过程中,堤基采用防渗板桩时内部流体–土颗粒的耦合过程。采用Navier-Stokes方程来描述孔隙水流,以线性角动量方程及离散元来描述颗粒状态,应用半经验公式来量化流体–颗粒之间的相互作用,引入离散格子玻尔兹曼方法实现瞬态耦合,借助土工离心机相似准则来建立二维耦合模型。研究发现:随着堤前水头差的增大,堤基中流体和颗粒之间耦合作用会持续发生,导致堤基上游河床沉降,下游凸起,直到发生渗透破坏。该模型从中尺度层面可获得模拟孔隙水流,获得渗流水头等势线、渗流速度及渗流路径;从微观尺度模拟砂性地基土壤颗粒的位移与变形,如颗粒运动过程、孔隙率、临界坡降及颗粒间相互作用力动态变化规律等;该模型对于分析砂性土在复杂情况下动力学过程方面提供了一个有效的工具,实现了水–土–结构三者之间的动态响应及耦合过程模拟。     

库水位升降作用下库岸边坡渗流特征研究

以某库岸边坡工程为例,在对其地质环境调查研究的基础上,运用GEO-SLOPE软件中SEEP/W模块,较为全面地模拟了库岸边坡库水位升降下的渗流场。从库水位上升、水位保持及水位下降三阶段出发,分析了库区内分布较广的强风化泥质砂岩、泥灰岩类型的岸坡在水库升降变化作用下其渗流特征及分布变化规律、水岩相互作用;分析了该库岸边坡的孔隙水压力变化特征和渗流速度动态变化规律,为进一步渗流与变形耦合分析提供了依据。     

渗流作用下的坝坡稳定有限单元分析

本文从渗透力的基本概念出发。在指出作为常规坝坡稳定分析的条分法存在的问题后,提出结合渗流分析,直接用有限单元法进行坝坡稳定分析,开给出了单一圆弧和复会圆弧滑动面的计算公式。为了验证计算方法和编制的程序的正确性,我们对六个发生滑坡的土坝进行调查分析并在实验室内进行水力模型试验,试验和分析计算都得出了将要发生滑坡事故的结论,而且出现的最危险滑弧位置和水力条件也和实际情况甚为一致。然而按照常规条分法计算分析却不能得出各土坝滑坡的肯定结论,这就说明了本文论证的有限单元分析方法的准确性和可靠性。     

渗流作用下层状饱和土有效应力计算方法的研究

在分析渗流作用下单层土体有效应力性状的基础上 ,研究了渗流作用下层状饱和土体有效应力计算的方法。为便于计算 ,把渗流作用下的有效应力分为自重有效应力和渗流有效应力两部分分别进行计算。     

渗流作用下多孔介质内颗粒迁移与堵塞规律研究

渗流作用下细颗粒在多孔介质中的迁移穿透与堵塞规律对于防止岩土内部侵蚀、提高人工渗滤设施性能具有重要意义.为此,以砾石为填料,基于X-CT技术开展了多孔介质内颗粒在渗流作用下的迁移与堵塞规律研究.研究结果表明,颗粒在多孔介质中的穿透率总体上随着渗流流速的增大而增大,但不同粒径比工况下,渗流流速对穿透率影响呈现出较大差异....     

冻融循环作用下橡胶颗粒混合土强度特性试验研究

对冻融循环作用后的橡胶颗粒混合土（RST混合土）进行无侧限抗压强度试验,分析强度影响规律。结果表明,在28d养护龄期,虽然掺入橡胶颗粒的RST混合土抗压强度相对水泥土会降低,但是其抗冻融性能比水泥土强;冻融循环5次后,随着水泥掺量的增大,掺有橡胶颗粒的试件强度的提高率明显强于未掺入橡胶颗粒的试件;冻融循环5次后,橡胶颗粒的掺入从一定程度上减缓了由于含水量的不同而导致的RST混合土强度的降低速率。     

土石坝渗流研究发展

论述了当今世界土石坝渗流研究和渗流控制理论的发展历程,并进行了简要分析,提出了渗流的控制措施,从渗流研究的理论方法、渗流控制手段等方面对我国土石坝渗流理论和技术的发展方向予以展望.     

地震作用下渗流对平原水库土石坝稳定的影响

平原水库的土石坝在坝基中普遍存在着可液化的土层,地震作用下坝基液化问题及其对大坝稳定的影响是一个人们普遍关注的问题.为此,以天津尔王庄水库这一典型平原水库为工程背景,在室内和现场试验的基础上,对土层液化可能性进行判别,对土层的动力特性进行研究,同时对渗流场在地震作用下的变化进行初步探讨.试验结果显示,在研究区域内的可液化土层在7度地震烈度下有发生液化的可能性.此外,模型试验显示渗流场在地震作用下会发生变化,但在本次计算条件下,渗流场的变化不大.根据室内试验得到的各种参数,利用数值计算方法对渗流在地震作用下所起的作用进行分析.分析结果显示,计算所得到的液化区域深度与试验结果相符.土层的分布对液化区域大小与位置的影响明显,考虑和不考虑渗流对液化区域的影响不大;但是,考虑渗流会使迎水坡的安全系数提高,背水坡的安全系数下降.同时,在一定区域内,在考虑渗流的情况下,土体的水平位移也有增大的趋势.     

剪应力作用下岩体裂隙渗流特性研究

通过对规则、均匀、粗糙裂隙的渗流剪切实验，结合裂隙面受剪时的力学机理，研究了岩体裂隙在剪切荷载作用下的渗流特性，并对裂隙剪缩阶段过流能力的变化进行了探讨。实验结果表明，剪切荷载作用下，裂隙在剪动前渗透性随剪应力的增加而降低，且渗透系数与剪应力有十分明显的线件关系。     

顺坡渗流条件下土质边坡浅层稳定分析

从斜坡土体应力状态出发,结合Mohr–Coulomb破坏理论,开展了降雨入渗形成顺坡渗流条件下的无限长土质斜坡浅层稳定分析,提出了边坡浅层失稳呈现上缘张拉区、中段主滑区和下缘挤压区三段滑动区域组成的"顺坡曲线"破坏模式;基于定积分元素法,论证了上下缘滑动区域土体的破裂面具有对数螺旋线形态特征,建立了考虑渗透力作用、采用有效应力表达、能较好反映入渗深度wz和主滑区长度L2等因素影响的"顺坡曲线"组合滑面浅层稳定分析方法。研究表明:边坡浅层土体稳定性随L2增大逐渐降低,最终趋近于无限长斜坡稳定分析结果;随wz增加直到最大入渗深度fz,处于极限平衡状态下的滑体L2逐渐减小至零,浅层局部失稳的"顺坡曲线"破坏模式将退化为深层整体失稳的对数螺旋线型曲面破坏模式;wzfz时,对边坡浅层稳定性若采用整体曲面滑动法进行分析将得到偏于危险的结果。     

关于颗粒静态起动风速的研究

开放尘源扬尘实质是风力作用下粉尘质量的迁移。当风力增大到足以使开放源散状颗粒在气流作用下发生向量位移时,颗粒开始逸散进入气流,此时的风速即为起动风速。起动风速是判断颗粒移动与否的依据,是颗粒质量输移的等效因子,亦是分析颗粒物释放有无以及源强释放强弱的重要参数。在环境风洞中,根据相似理论,按照露天堆场实际的堆存方式,采用合适比例尺,在保证几何相似、动力相似的基础上,从质量输移角度利用外推法得到煤粉的起动风速。     

列车间歇荷载作用下路基细粒土填料的塑性变形行为及临界动应力研究

铁路路基承受的列车长期荷载作用为列车通过时的振动加载和无列车通过时的加载间歇,即间歇性动荷载.为探究列车间歇性动荷载作用下路基填料的塑性变形行为及临界动应力,设计一系列考虑含水率、围压、动应力条件等因素的连续加载与加载-停振的动三轴试验,对比分析加载间歇对路基土变形行为的影响,并重点分析间歇加载条件下路基土的塑性变形行...     

考虑起始水力坡降的超固结土一维非线性固结分析

考虑超固结黏性土中渗流存在的起始水力坡降及变荷载作用,建立超固结土一维非线性固结模型。利用连续条件建立固结模型的控制方程,并采用有限差分法求取该模型的数值解。在此基础上,当回弹再压缩指数ce等于压缩指数cc时,将该文差分解与考虑起始水力坡降的正常固结土非线性固结半解析解对比以验证该文解的可靠性。最后,分析起始水力坡降和超固结应力状态对黏性土固结性状的影响。结果表明:起始水力坡降导致土中超静孔压不能完全消散;当外荷载稳定值qu与起始水力坡降i0、水的重度γw及土层厚度H之积的比值小于1时,单面排水条件下渗流前锋不能至土层底面;起始水力坡降i0越大,土层沉降值越小,按孔压定义的土层平均固结度也越小;相同起始水力坡降下,超固结土层超静孔压的消散速率比正常固结土层快,超固结土层的最终沉降值小于正常固结土层,且前期固结压力越大则最终沉降量越小。     

分级放坡在基坑土钉支护中的作用

通过一个算例对不同分级放坡参数下基坑的内部稳定性、外部稳定性以及各道土钉的最大拉力做了对比,总结了分级放坡在基坑土钉支护中的作用,指出分级放坡在基坑设计方案中的参考作用。     

建筑物荷载作用下高切坡稳定性研究

影响高切坡稳定性的因素复杂多样,边坡上荷载的加载方式与边坡的几何形状是诱发高切坡失稳的两个主要因素。基于ABAQUS软件,运用有限元强度折减法,研究了高切坡的坡顶和坡脚在矩形均布荷载作用下,其几何形状与荷载变化时高切坡的稳定性及潜在滑动面位置的变化规律。研究表明:高切坡的稳定性随坡角和荷载的增大均先增大后减小;潜在滑动面随坡角增大不断下降并有逐渐通过坡趾的趋势。     

饱和渗流对土洞拓展机理研究

简述了土洞的形成与发育原因,介绍了地下水对土洞拓展的影响,探讨了渗流对土洞土体的作用机理,并结合土层的水文地质条件及土力学参数,对土洞的拓展进行了有效的预测评估。     

循环荷载作用下粗颗粒土填料的残余变形特性浅析

粗颗粒土在自然界分布广泛,并具有透水性强、填筑密度大、抗剪强度高和沉陷变形小等工程特性,因此在土木工程中得到了广泛应用。论文介绍了常用的几种粗颗粒土残余变形计算模型,并分析了粗颗粒土的饱和程度、密实度、颗粒级配、围压和振次以及主应力比对其残余变形的影响。     

排风隔热墙的多孔渗流层临界厚度研究

排风隔热墙是一种新型节能外墙,本文利用其一维稳态传热简化解析模型,结合达西定律,获得了室内空气与外墙内表面之间的换热热流密度与多孔渗流层厚度的关联式.通过对给定压差条件下热流密度的极值分析,论证了渗流层临界厚度的存在,导出了该厚度的一维模型准确解及其近似计算公式.经过与墙体传热过程的二维数值计算结果相比较,发现获得的临界厚度的准确解误差小于2%、近似解误差小于4%,适合工程计算和分析.对排风压差、渗流层导热系数、外层结构热阻对临界厚度的单因素分析表明:随着排风压差、多孔材料导热系数及外层结构热阻的增大,渗流层临界厚度大致呈线性增加的趋势。