自吸真空完整井及其应用

自吸真空完整井是在自吸真空井的基础上进一步完善结构型式而成的一种新型井。造价低、建井快、适应性强、效益显著而倍受人们欢迎。这种并选用2″聚氯乙稀硬质塑料管做井管,井管直径15毫米,圆孔间距3毫米呈正方型排列,以井管做骨架,外缠单层40目尼绒网组成网式滤水管,保证孔隙率在20％以上,单井滤水管按设长度不低于24米。分设于最优含水层部位。用井管本身做封闭管,封闭深度依据真空自吸最大深度不得超过10.3米,设计封闭管长为8～12米外围用干质粘土球充填封闭;在地下水位埋深较深地区,在封闭管深8米处安设单向逆止阀结构,控制井内回水流,以抬高井内地下水位,缩短抽水     

筏式基础排水站的减压初探

1　减压井深度的确定减压井的深度应根据该排水站的水文地质及排水站的工程结构、基础形状、埋深等情况而定。减压井打得过深,所抽的水多为深层地下水,对地下水位降深影响不大,且耗资较大。井打得过浅,地下水位降深达不到设计高程,严重的将对站址带来不利的影响。筏式基础排水站为钢筋混凝土结构,基础埋深一般在地面以下6m左右,而地下水埋深在地面以下1 5～3 0m,高于基础埋深3 0～4 5m,需减压降低地下水位,使地下水位降深达到筏式基础和闸底板设计高程以下,满足混凝土干地施工要求。经过几座排水站实际减压实践,直径400mm减压井的深度为14～…     

减压井超声波解堵试验初步研究

借鉴在石油工业中得到有效应用的超声波技术,自主研制了适用于砂土地基堤防减压井的超声波解堵系统。在室内大型渗透仪中模拟了减压井倒灌淤堵过程,采用自制超声波设备进行了解堵试验,并通过常水头渗透试验分析了超声波技术作用效果,研究了试验砂样装样密度和驱动水力比降对超声波解堵效果的影响。试验结果表明:倒灌悬浊液使得试样含水层发生了堵塞,井管排水能力减弱,承压水头增加;经超声波解堵后,减压井及其周边含水层综合渗透性得到提升,出水口流量增加,减压能力增强,超声波解堵效果明显,可使淤堵减压井恢复60%以上。减小装样密度使得砂样孔隙率增加,可提高淤堵前排水减压能力,但发生倒灌淤堵程度增加。装样密度对超声波解堵程度影响不显著,但在较小的装样密度下,超声波能在较短的时间内达到同等解堵效果。提高超声波解堵过程中驱动水力比降,更易于带动剥离的淤堵细颗粒从含水层孔隙中析出,能增加超声波解堵效果。     

某分洪道堤防渗流特性及减压井布置方案研究

针对某分洪道堤防堤基土具有明显的二元结构、需要采取渗流控制措施的情况,对其建立典型区段的三维有限元模型,计算分析了堤体及地层的渗流特性及渗流主要成因,考虑采用减压井工程措施以降低渗透坡降。选择分洪道洪水期最不利工况,计算得到不同减压井间距下渗流出口的渗透坡降,分析其变化规律。计算结果表明,减压井直径0.8 m、间距12 m的布置方案可以满足堤防渗透稳定要求。     

砂土中钻井船插桩对邻近群桩影响的模型试验

为研究钻井船作业过程中桩靴贯入对邻近群桩的影响，在砂土层中开展了1g条件下的1×2型群桩模型试验，邻近桩桩头条件为固定桩头，桩间距为2.5倍桩径。通过对桩靴贯入土层前和桩靴贯入土层过程中邻近群桩中近桩靴桩的弯矩的测量，得出沿桩身弯矩随桩靴贯入土层深度的变化规律，并与相同净间距单桩桩身响应情况对比。将同一时刻群桩桩身最大弯矩相对于单桩桩身最大弯矩的增长率定义为弯矩增大系数，通过弯矩增大系数的变化研究插桩对邻近群桩效应的影响及插桩对邻近群桩效应的影响随净间距的变化。研究表明:与桩靴贯入土层前相比，桩靴的贯入使邻近群桩效应减弱，且随着净间距的增加，插桩对邻近群桩效应的影响越来越小，净间距超过1倍桩靴最大直径时，建议可以不考虑插桩对邻近群桩的影响。     

水泥混凝土井管的试验研究

我省在轰轰烈烈的农田机井建设群众运动中,在使用水泥混凝土井管方面提出了一系列急待解决的问題。本文即是针对这些问题从如何提高井管强度,防止涌沙和增强滤水管透水性方面,通过试验提出的初步成果。文中探讨了如何精细设计配合比,加强和改进工艺技术,大幅度地提高井管尤其是多孔混凝土滤水管的强度。通过调查和初步力学分析验证,按试验配合比和工艺生产的井管,只要打井下管施工方法正确,用于300末以内的深机井,其强度是比较可靠的。文中还探讨了通过模型渗流试验,对生产中目前广泛使用的砂砾滤水管和多孔混凝土滤水管进行对比分析,鉴别出两类滤水管的优缺点,从而推荐出比较合理的滤水管形式。     

北江大堤石角堤段减压井试验分析

简要介绍北江大堤石角堤段减压井的实际情况以及试验检测的内容,分析了本次减压井试验所取得的成果.试验结果分析表明,影响石角堤段减压井减压效果的主要因素是成井工艺和反滤方式而不是化学淤堵.因此,只要在成井工艺和反滤方式上加以改进和提高,在北江大堤石角堤段采用减压井进行减压防渗保护堤防是可行的.     

泄水减压法抗浮效果影响因素的正交分析

针对地下室传统抗浮工法的不足之处,探讨了地下室泄水减压抗浮法的基本原理及相应的构造措施,结合数值模拟对影响地下室抗浮泄水减压效果的回填土宽度、泄水孔间距,以及施工过程中填土夯实度、地下室底部底层扰动程度等因素进行正交试验探讨分析,最后结合残差分析法及层次分析法对各因素的影响顺序、影响权重进行了计算。研究结果表明相对传统方式,泄水减压法变被动抗浮为主动抗浮,抗浮效果显著,且施工简便、成本低廉;各因素影响顺序 填土夯实度>填土宽度>孔间距>地下室底部扰动程度,对应权重值分别为0.55,0.27,0.15,0.03。前3个因素的总和达到0.97,故在应用该技术的工程实践中应尽量减小回填土宽度,降低填土透水性,缩减泄水孔间距均能达到良好抗浮效果,同时也应根据具体的工程条件对这3个因素的参数进行合理限制,以达到最佳降水效果,为泄水减压抗浮法的设计和施工等提供重要参考。     

鸭河口水利枢纽新减压井设计和运用

本文主要介绍鸭河口工程,在拦河土坝下游左岸台地坝段设置的新减压井的理论计算、结构设计及施工经验,并通过长期观测所取得的实测资料,对原设计理论、方法、井结构进行对比分析,证明理论计算和井管结构设计已达到预想效果。     

基于有限元法的船舶抛锚贯入深度探讨

船舶抛锚贯入深度的准确计算，对穿越锚地与航道河床以下管线工程的安全性至关重要。依据投锚试验结果，对比分析了现有的计算抛锚贯入深度的经验法、标准法、理论公式法的计算精度。以霍尔锚为例，基于有限元软件，提出了一种能够考虑复杂土层、触底水平速度及触底姿态等多因素的抛锚贯入深度数值模拟方法，并通过几何形态分析，研究了拖锚对贯入深度的影响。计算结果表明，触底水平速度、触底夹角和拖锚均影响贯入深度，其中拖锚的影响程度最大，触底夹角次之，触底水平速度的影响程度最小。考虑触底水平速度、触底夹角及拖锚影响的贯入深度更有利于保障工程安全。     

PHC管桩挤土效应环境监测与分析

为了研究静压群桩时产生的挤土效应对周围建筑物的影响,对驻马店市某住宅小区内PHC管桩静压施工引起的土体深层位移与超孔隙水压力进行了现场监测。监测结果表明,超孔隙水压力随着群桩边界线距离的增加近似呈性线减小,且超孔隙水压力影响半径随深度的增加逐步增大,最大影响半径约为桩直径的29倍。水平位移的总体表现为:表层土体位移较大,随着深度的增加,水平位移逐渐减小,桩端附近几乎为0;水平位移受卸压沟影响显著,有效影响深度约为卸压沟深度的2倍。     

微灌用自清洗过滤器自动清洗装置结构的优化

自清洗过滤器是灌溉节水系统的关键设备,随着微灌系统自动化程度的提高,该设备对自动化程度要求也越来越高。为此,在介绍了过滤器特点及原理的基础上,提出了优化方案,即改变排污管、吸管、吸嘴的直径,调整吸管的位置和数量,具体就是按照水流方向逐渐增大排污管直径,减小吸管和吸嘴的直径,增多吸管的数量或者将吸管的位置整体向下移动。通过结构优化,提高了过滤效率,延长了过滤器整体结构的使用寿命,为今后研制和开发更加新型自清洗过滤器提供了多样性选择。     

井筒式泵装置水力特性数值模拟

基于k-ε紊流模型和雷诺时均N-S方程,运用商用CFD软件,对井筒式泵装置进行了三维流动数值仿真计算。通过对性能曲线的分析,发现设计工况下,进水管直径较大时效率较高。对比进出水损失发现,进水损失随着流量增大而增大,出水损失随着流量增大先减后增。通过分析VX云图和流线图,发现进口管直径较小时,流速较大,形成的漩涡也较大,漩涡区域涡量为大管径时的2倍以上。对叶轮进口断面轴向流速分布均匀度的分析,得到进水管较大时,叶轮进口的流速均匀度较高,但在流量超过330L/s的工况下差异不明显。从喇叭管进口断面平均涡量的计算分析中,得到喇叭管进口断面平均涡量随着流量增大而增大,且进水管直径较大时,平均涡量小,减小超过20%。     

天然黄土节理水流入渗试验及数值模拟

节理广泛存在于黄土地区,是分割黄土的结构弱面和水流入渗优势通道,目前对其工程特性尤其是水流入渗规律的研究较少。首先通过模型试验分析典型含单节理黄土的水流入渗分布及范围,然后采用SEEP/W数值模拟软件,根据模型试验结果,利用非饱和渗流理论结合数值分析的方法得到典型节理宽度为0.41,0.8,1.24 mm的黄土体的等效饱和渗透系数分别为1.5×10^-4,1.67×10^-4,1.83×10^-4 cm/s,最后研究了节理对水分场分布的影响及节理数量、节理间距等对入渗范围的影响规律。结果表明,节理对黄土水分场有较大影响,湿润区深度随节理数量的增加而大幅增加;随节理间距的增大,节理对水流入渗深度的影响逐渐消失,而湿润区宽度受节理间距的影响较小。研究成果对黄土节理渗流规律研究、含节理隧道及地下工程稳定性评价、控制水土流失等具有重要意义。     

不同安装法对管桩桩周土影响的有限元分析

利用有限元方法模拟钢管桩的贯入过程,研究贯入过程中桩周不同深度土体的应力变化过程。管桩贯入土体这一过程为高度非线性问题,通用的接触和网格划分方法难以解决大变形问题,通过采用ALE网格划分技术以及"zipper-type"方法解决了管桩贯入过程中的大变形和接触问题,运用ABAQUS模拟了直径2.134 m的钢管桩采用静压和锤击两种方法的安装过程。根据贯入过程中桩壁内外土体应力变化可知,静压贯入过程中管内土水平应力明显高于管外土体的水平应力,更容易形成土塞,挤土效应也比较明显。通过对桩周土体中某点在安装过程中应力变化历程的分析,可以看到锤击安装方式在桩周土中造成应力增加的数值较大,对周围土体影响范围也较大,在评估桩基承载力时,应适当考虑这种影响。     

土压平衡矩形顶管施工引起的地表沉降探究

顶管施工引起周围土体移动会对路面结构层造成破坏。采用大断面矩形土压平衡顶管顶进工法所引起的地表沉降一直是岩土工程领域技术工作者所关注的热点与难点之一。通过内蒙古科技大学地下过街通道工程,分析了路基变形的实测数据,Peck公式对矩形顶管地表变形预测的适用性,数值模拟不同覆土深度下的顶管施工对地表的变形影响。研究表明:顶进时轴线上的纵向测点变形总趋势是先隆起,后沉降,并趋于稳定状态;横断面上位于轴线10 m左右范围内为主要影响区域,在此范围内沉降槽体积约占总体积的90%;当地层损失率V_l取0.4%,沉降槽宽度参数K取0.4时,实测值与Peck公式法的预测结果曲线拟合较好;当覆土深度增加,地表沉降值逐渐减小,且沉降范围逐渐增大。研究成果为大断面土压平衡矩形顶管与类似工程的施工提供了理论参考及应用借鉴。     

渗流场中排水孔直径、间距及深度对排水效果的影响

应用三维有限元分析了大坝地基渗流场中排水孔直径、间距及深度对排水效果的影响.分析结果表明,孔径对排水效果的影响很小,而孔距和孔深的影响都较大.本文算例,当孔深小于20 m时,孔深的影响超过孔距,当孔深超过20 m时,两者影响相近.     

边坡软式透水管在不同淤塞度下的排水效应数值模拟

通过结合实际室内边坡试验成果,借助ＰＬＡＸＩＳ３Ｄ有限元软件建立边坡三维渗流模型,对软式透水管在不同淤塞程度的工况下的排水效应及其对边坡渗流场的影响展开研究。研究结果表明:边坡位移量从坡体内部逐渐向坡面发展演化,在透水管上方的坡面处位移变形量最大;渗流量随着软式透水管累积透水面积的增长而逐渐增加,透水管出水口处的流量最大,随透水管淤塞程度的增加,透水管的导水能力逐渐降低,即边坡坡体与透水管的总渗流量逐渐减少;透水管在较小程度的淤塞情况下仍可发挥部分排水功能,边坡渗流场的地下水位与孔隙水压力值有效降低,不会使坡体产生较大变形量。     

透空潜坝附近水流特性的数值模拟

透空式潜坝是一种兼顾生态和环境的新型整治建筑物。为深入了解透空潜坝附近水流特性,基于N-S方程和不可压缩气液两相流理论建立三维数值水槽,对梯形透空式潜坝附近水流特性进行数值模拟,研究了透空率、水深和流速对潜坝附近流场、紊动能和涡量等水流特性的影响规律。结果表明:相同水流条件下,随着透空率的增大,坝后回流流速减小,坝后根部紊动强度逐渐增大,而坝后1~4倍坝高范围内紊动强度逐渐减小,涡量先增大后减小。透空率不变情况下,在相同断面平均流速条件下随着水深增大,透水率逐渐减小,潜坝附近紊动强度整体减小,但紊动范围变化不大,坝顶强涡量区面积减小。在相同水深条件下随着断面平均流速增大,涡旋回流强度逐渐增大,潜坝附近高紊动区紊动强度整体也增大, 坝体顶侧和透水圆孔附近正负涡量间隔分布,强度逐渐增大。