心墙堆石坝的水力劈裂分析

水力劈裂的常用计算方法分有效应力法和总应力法，但其计算结果却常有很大差异。本文详细分析了它们产生差异的原因，认为应该用心墙外水压力是否超过心墙上游面处土中的中主应力来判别水力劈裂的发生可能。提出应用有效应力法计算心墙堆石坝初期有效应力和水压力，通过叠加得到总应力，再与心墙前水压力比较来判别是否发生水力劈裂。该方法可以反映心墙渗透性、饱和度、库水位上升速度等对水力劈裂的影响。这样，通过控制这些因素就可避免水力劈裂的发生。最后通过实例计算表明了该方法的合理性。     

基于PFC2D的岩土体孔隙统计算法分析

为了研究岩土材料微观孔隙结构特性,从机理上认识和掌握其宏观工程性质及其变化规律,基于PFC2D模拟岩土材料孔隙结构,对像素颗粒填充法的计算误差、像素颗粒尺寸选择及孔隙统计算法等进行了研究。研究结果表明:综合考虑误差控制与计算效率,建议最小土石颗粒半径的1/20为适合的像素颗粒半径;对比孔隙体积统计的3种算法发现,舍入法是相对最优算法。在此基础上实现了等效孔径分布的统计,为三维孔隙结构模型的研究提供了理论依据,为进一步对岩土材料孔隙结构特性及其与宏观力学行为和工程性质间关系的研究提供了基础。     

纳米MgO改性滨海水泥土的直剪试验及微观机理

为研究纳米MgO对滨海水泥土的改性效果,对纳米MgO改性水泥土(简称NmCS)进行了力学试验和微观测试。通过室内直接剪切试验,研究了纳米MgO的掺入比对水泥土力学特性的影响规律;利用扫描电镜的微观测试方法,观察不同纳米MgO掺入比的NmCS试样的微观结构,分析了纳米MgO改善水泥土强度的机理。结果表明:①纳米MgO改性水泥土强度存在最优掺入比,本次试验对应最优掺入比为10‰;②未掺入纳米MgO的滨海水泥土以小颗粒-松散结构为主,纳米MgO掺入比为10‰的NmCS微观结构最为致密,宏观表现为力学强度的提高。研究结果对现场使用纳米MgO改性水泥土的最优掺量提供试验参考。     

良渚水利系统中草裹泥的强度变形试验研究

为了论证良渚时期广泛采用的草裹泥工艺的科学性和合理性,对单个草裹泥、草裹泥堆砌体开展了无侧限抗压强度试验及大型固结试验。通过试验结果表明:草裹泥的受力变形可分为三个阶段,篾条在草裹泥应变达到20%附近时会发生断裂破坏;草裹泥可有效提升淤泥的强度,单个草裹泥的无侧限抗压强度与通缝堆砌相差不大,但错缝堆砌能明显提高无侧限抗压强度。草裹泥之间的排水层会加速淤泥固结,苇荻草与篾条的挤密及嵌入会导致竖向变形增加;苇荻草与篾条的变形对竖向变形的贡献主要发生在3 h前,随着荷载的增加,大部分变形愈趋近于在前期完成,固结完的草裹泥中淤泥密度要比原状淤泥大2.50%,其粘聚力比原状淤泥大38.7%,摩擦角比原状淤泥大20.5%。     

基于ABAQUS的复杂泵房结构三维数值模拟

基于有限元软件ABAQUS,对某电灌站泵房筒体及进口控制闸整体结构进行了三维有限元数值模拟。结果表明:泵房筒体竖向全部受压,水平向应力在四边墙角外侧处较大,中部处较小。完建工况下,泵房底板边缘处基底应力过大,但其分布范围很小,集中在底板边缘的角点位置;底板中间较大区域内基底应力分布均匀,且值较小;建议对边缘地基进行强化处理,以达到主体结构对基底的强度要求。泵房基础边缘部位基底应力分布不均,可能会导致基础产生不均匀沉降。应减小泵房两侧的回填土高度,增加拉应力较大部位的配筋量,加强对泵房底板沉降、水平位移、基础受力、渗透压力等方面的监测。     

膨胀土裂隙的量化手段与度量指标研究

为了对膨胀土的裂隙进行定量分析,利用远距光学显微镜对膨胀土试样进行观测,观测的图像经图像处理软件进行合适的灰度处理,计量裂隙所造成的暗色区域所占面积比例或灰度熵。通过对重塑膨胀土中的裂隙发展变化进行动态、定量的观测,认为裂隙图像的灰度熵可以较好地表征裂隙的发育发展程度,且土体处于裂隙不发育状态,其灰度熵越小,反之,土体裂隙越发育,其灰度熵越大。     

细粒含量对垫层料冻胀性的影响

基于对寒冷地区面板堆石坝垫层冻胀变形大小进行研究,以细粒含量为研究重点,利用自制的试验装置,进行了系列室内冻胀试验,研究了不同细粒含量、相对密度对垫层料冻胀变形的影响规律。试验发现:细粒含量较小时,试样冻胀率随相对密度增大而增大;而细粒含量较大时,试样冻胀率随相对密度的增大先增加后减小。对基于孔隙模型试验结果的分析表明:垫层料冻胀率随表观孔隙数量n的变化呈现先增大后减小的规律,即存在一个临界值n*,当表观孔隙数量n超过该临界值时,垫层料冻胀率随表观孔隙数量n的增大反而减小。提出了有效孔隙数量n'的概念和计算办法,分析试验结果显示,垫层料冻胀率随有效孔隙数量n'呈单调变化趋势。     

膨胀土裂隙的量化指标与强度性质研究

利用远距光学显微镜对重塑膨胀土中在自然风干条件下的裂隙发展变化进行了动态的、定量的观测，对不同裂隙发育程度的膨胀土进行了不排水、不排气的非饱和三轴多级剪切试验。试验结果表明，裂隙图像的灰度熵可以很好地表征裂隙的发育发展程度，适合作为膨胀土裂隙发育程度的度量指标。环境温度较高、湿度较低有利于膨胀土中裂隙的发育发展。膨胀土中裂隙发展是一个长期的、渐进的过程，初期裂隙发展速度较快，后期大大减缓。裂隙膨胀土的强度指标与饱和度和裂隙度呈线性关系，土体裂隙不发育时，饱和度是影响强度的主导因素，而饱和度较低时，裂隙对膨胀土强度的影响占主导地位。     

河流沙丘形成过程的基本特征

实验表明，河流沙丘的发展过程可以分为4个阶段：低矮沙纹的形成、大沙丘的生长、沙丘的延伸及沙丘的变形。前2个阶段属于生长沙丘时期．沙丘的长度和宽度均逐渐增大．水面出现紊乱的猝发现象，悬浮沉积物浓度比较高；后2个阶段属于平衡沙丘时期，沙丘的长度和宽度变化比较小，猝发现象较弱，悬浮沉积物浓度也比较低。     

五里湾油田提高油井免修期综合治理技术探讨

随着五里湾油田进入开采中后期,油田含水逐渐上升,以及该区95%以上的油井多为定向斜井,抽油机井井筒矛盾日益突出,通过对历年上修井的分类对比,制定出一系列井筒治理的技术对策,在延长油井免修期的同时,也提高了油井采油时率。