承压水基坑突涌的水力劈裂

突涌是基坑工程施工过程中常遇的主要灾害之一。现有的承压水基坑突涌稳定分析方法均不能反应突涌破坏机理。从水力劈裂的机理入手,建议承压水基坑突涌问题应考虑应力-渗流场耦合作用。在 Biot 固结理论基础上,建立了基坑突涌分析水力劈裂耦合模型,考虑了土体物理力学性质的动态演化。试图通过分析工作面推进过程中基底土体应力场和渗流场的变化,来判断突涌发生的可能性。研究结果表明：突涌始于基底隔水层所发生的张拉破坏,基底周边是发生突涌的危险位置;渗透弱面（初始张拉裂缝）的水压楔劈效应所导致的水力劈裂为基坑突涌提供了通道;高水压力的存在是突涌发生的前提条件,高水力梯度的产生是基坑突涌的根源。     

湿陷性黄土地区一种雨水收集装置——埋深对变形影响的试验研究

黄土地区城市建设,地面雨水集中补充地下的过程中极易诱发黄土湿陷,产生局部不均匀沉降,引起地面塌陷并威胁周边建筑物安全。针对湿陷性黄土地区城市建设,设计了一种路面雨水收集补充地下水系统,采用透水混凝土转移雨水,利用土工膜和三七灰土的弱透水性阻止雨水与湿陷性土层接触,通过蓄水结构收集、存储雨水,多余水量过滤后经砂井导入地下,以削弱雨洪峰值,避免湿陷和土壤干化等问题。根据现场试验,研究了砂井埋深与变形的关系,得出较大埋深可以减缓水分到达土体的时间,同时减少变形的结论,从而服务于黄土地区海绵城市建设。     

支管管径变化对枝状管网水锤压力的影响

随着节水管网技术的大力推广, 管网水锤问题变得日益突出。为了探讨管网中支管管径变化对管网水锤压力的影响, 采用Pipenet软件对带有一个分支管的枝状管网在支管球阀突然关闭(工况1)和直管球阀关闭(工况2)2种操作工况下的水锤压力波动进行了数值计算, 支管型号分别取DN110、 DN90、 DN75、 DN63和DN50共5种; 并采用理论方法分析了2种工况下最大水锤压力的变化规律。结果表明: 随着支管管径的减小, 2种工况下各自阀门处产生的最大水锤压力和管网水锤压力均呈增大的趋势, 相比之下支管管径减小对工况1时的影响更大。理论分析表明工况1时最大水锤压力随支管管径减小而增大的主要原因是支管流速的增大; 工况2时最大水锤压力随支管管径减小而增大的主要原因是反射回的降压波逐渐减小。研究成果可以为管网设计提供参考。     

黄土地区一种储水-绿化带的开发研究

黄土地区海绵城市建设面临着地表雨水集中入渗过程中可能诱发深层黄土湿陷变形的问题,地表不均匀沉降威胁周边建筑的安全。基于对黄土湿陷问题和海绵城市建设雨洪转换关系的认识,实现城市雨水资源的高效利用,避免城市雨洪诱发的地质灾害,应用海绵城市建设理念,设计出一种适合黄土地区的雨水收集利用系统,利用砂砾石强导水特性进行雨水蓄存和疏导,采用三七灰土和土工膜的低透水特性减少下渗量,实现地表雨水的收集、蓄存、过滤和综合利用,减少汇入城市管网的水量。利用Geo-Studio SEEP/W模块验证其可靠性,模拟一次强降雨后12 h和24 h总水头等势线的变化规律,得出雨水可经种植土下渗至储水砂砾石层,在12 h开始积聚,直至24 h雨水依然被三七灰土层和土工膜有效阻隔,表明开发的雨水收集结构能有效实现雨水浅层收集和利用,避免集中入渗引起深层黄土湿陷变形的问题。     

承压水基坑突涌的水力劈裂

突涌是基坑工程施工过程中常遇的主要灾害之一。现有的承压水基坑突涌稳定分析方法均不能反应突涌破坏机理。从水力劈裂的机理入手,建议承压水基坑突涌问题应考虑应力-渗流场耦合作用。在Biot固结理论基础上,建立了基坑突涌分析水力劈裂耦合模型,考虑了土体物理力学性质的动态演化。试图通过分析工作面推进过程中基底土体应力场和渗流场的变化,来判断突涌发生的可能性。研究结果表明：突涌始于基底隔水层所发生的张拉破坏,基底周边是发生突涌的危险位置;渗透弱面(初始张拉裂缝)的水压楔劈效应所导致的水力劈裂为基坑突涌提供了通道;高水压力的存在是突涌发生的前提条件,高水力梯度的产生是基坑突涌的根源。