有地表入渗的岩坡稳定性分析

采用延伸的摩尔—库仑破坏准则以考虑基质吸力对岩体抗剪强度的贡献，对地表入渗影响下的岩坡失稳机制进行了探讨。针对裂隙化程度较高或陡倾角裂隙发育的岩坡，运用刚体极限平衡理论，首先，提出了一种考虑地表入渗影响的岩坡稳定性分析方法——改进的不平衡推力传递法；然后，编制了考虑非饱和带基质吸力和暂态附加水荷载等作用的岩坡稳定分析程序：最后，通过算例介绍了上述程序在地表入渗影响下的岩坡稳定性分析中的应用。算例分析表明，分析方法和计算程序是合理可行的，地表入渗的确会显著降低岩坡的稳定安全系数。     

无单元法对三维不连续面的模拟

提出了一种用无单元法模拟弹性体中三维不连续面的处理方法。该法采用可视准则来处理不连续面对高斯点影响域的隔离作用并考虑不连续面两表面的相互作用对整体平衡方程组的贡献。为此，推导了不连续面对整体平衡方程组的贡献方程，研究了模拟不连续面实际接触状态的非线性迭代算法。在上述基础上，编制了模拟三维不连续面的无单元法程序。最后，应用上述方法和程序对一含裂纹的立方体进行了受力分析，结果表明该方法和程序是合理可行的。     

海塘渗透变形影响因素分析

为了明确各种条件对海塘塘身渗透变形的影响,以制订合理有效的防渗加固方案,结合钱塘江海塘塘身防渗加固中遇到的问题,应用能够考虑渗透变形后土体渗透性变化的饱和-非饱和/非稳定渗流分析程序进行了塘身初始浸润线、塘身土体初始含水量、降雨及洪水特性等因素的影响分析.结果表明：初始浸润线对塘身是否发生渗透变形起一定的制约作用;土体初始饱和度的增加可缩短洪水渗透至背坡所需时间;伴随降雨的洪水,浸润线上升较快,塘身背坡可产生较大的出逸坡降,离洪水越近的降雨,所发生的影响越大;洪水水位和洪水波形对塘身渗透过程也有较大的影响.该研究为海塘工程建设、防渗加固和运行管理等提供了科学依据.     

天然节理局部立方定理有效性的探讨

直拉从N－S方程出发,对用数值模拟法确定单列隙非饱和参透系数时广为应用 局部立方定理进行了推导,根据推导过程中所作的假设,给出了局部立方定理能近似成立的3个条件。对照实际岩体裂隙和其内水流的特点,对裂隙局域肉水流能否近似满足上述条件作了定性地分析,为数值模拟法确定单裂隙非饱和渗透系数时能否应用局部立方定理提供了参考依据。     

有地表人渗的裂隙岩体渗流数值分析及工程应用

有地表入渗的裂隙岩体渗流是一饱和非饱和渗流过程。针对裂隙密度较大的岩体,把裂隙岩体等效为连续介质来处理,建立了有地表入渗的裂隙岩体饱和非饱和渗流数学模型。采用有限元方法作为数值模拟手段,编制了考虑地表入渗的饱和非饱和渗流有限元计算程序。用一室内模型试验对程序的可靠性进行了检验,检验结果表明模型和计算程序是合理的。最后介绍了程序在一实际工程问题中的应用。     

岩体单裂隙渗透性尺寸效应的数值模拟研究

针对渗透性尺寸效应涉及的影响因素众多、导致其演变规律及主控因素还不甚明了的问题,基于Comsol数值模拟软件,开展岩体单裂隙渗透性尺寸效应的数值模拟研究。建立开度服从正态分布的大尺寸岩体单裂隙模型(试样尺寸为5 m×5 m),在同一大尺寸试样上选取系列尺寸岩体单裂隙试样,并开展相应尺寸岩体单裂隙的渗透数值试验,观察岩体单裂隙渗透性随尺寸变化的演变规律。通过改变粗糙度、水力梯度和裂隙开度等参数,研究不同因素对岩体单裂隙渗透性尺寸效应的影响,确定其中的主控因素。数值模拟结果表明:岩体单裂隙的渗透性随试样尺寸的增大而增大,随后趋于一稳定值,其对应的试样尺寸即为临界尺寸;临界尺寸随粗糙度的增加、水力梯度的降低、裂隙开度的减小而增大;相较于粗糙度和水力梯度,裂隙开度对岩体单裂隙渗透性尺寸效应的影响更显著。     

窄深矩形断面明渠流速分布的研究

建立了一个三维紊流数学模型,对实际灌区中的窄深矩形断面明渠水流的流速分布进行了数值模拟.计算结果与实测结果符合得较好,表明数学模型及参数是合理可靠的. 运用该模型,对2种底坡、2种糙率以及3种宽深比组合情况下的窄深矩形断面明渠水流的流速分布进行了数值模拟,得出了窄深矩形断面明渠垂线流速分布律和垂线平均流速横向分布律,并应用实测资料验证了上述流速分布律. 结果表明,在明渠底部内区流速分布能很好地符合对数分布律,但在明渠外区流速分布则符合抛物线分布,垂线平均流速沿横向的分布接近于幂函数分布,给出的断面流速分布经验公式具有很好的精度.     

岩质边坡降雨入渗过程的数值模拟

对岩质边坡降雨入渗的数学模型及模拟方法进行了探讨。在此基础上，研究了非饱和－饱和渗流模型中的非线性方程组及其解法，给出了Picard迭代法求解该方程组的方法、步骤，并对边坡降雨入渗的规律进行了研究，阐述了岩质边坡降雨入渗过程中基质吸力的变化、暂态饱和区的形成、发展以及暂态水压力的分布、变化。用上述方法分析、模拟了某露天矿边坡降雨入渗的全过程。     

一种确定裂隙非饱和水力参数的数值模拟法

根据裂隙面分形维数、裂隙面位错值和裂隙面上的面积接触率 ,用随机布朗函数生成裂隙的开度分布。基于裂隙局域为平行平板的假定 ,把裂隙面离散成许多等大小的正方形网格 ,对裂隙排水和吸水时的非饱和渗流过程进行了数值模拟。根据不同毛细压力下裂隙饱和度和非饱和渗透系数的模拟结果整理出了裂隙排水和吸水曲线 (即毛细压力 -饱和度的关系曲线 )以及减饱和、增饱和时的非饱和渗透系数 -毛细压力的关系曲线。模拟结果与试验结果的定性比较表明用本文方法来确定岩体裂隙非饱和水力参数是切实可行的。     

马来西亚槟城供水工程模袋护坡

1　基本情况槟城供水工程,位于马来西亚第二大城市槟城的西北边缘,座落于TELUKBAHANG河上,主体工程为土坝,设计坝高50m,设计库容2000万m3.模袋护坡工程位于土坝右岸,土坝右岸多为原状土削坡而成,大约有33000m2面积是由土方回填而成,回填段外侧有改线公路.该地区位于赤道地带,属热带海洋性气候,全年平均气温在30℃左右,不存在冰冻.多年平均降雨量3000mm左右,暴雨集中,且强度极大.由于受强烈的雨水冲刷,以及水位涨落,故必须对回填段进行保护.但是当地块石价格较贵,而且采用块石护坡,施工速度慢,受雨季干扰大,故决定采用模袋护坡.2　工程…