固结,渗流和沉积控制方程研究

本文从两相流体动力学的守恒方程出发，考虑固相、液相的相对运动，推导了可以考虑场的不均匀性和流体压缩性的统一形式的控制方程，并对方程所基于的物理概念和相互联系进行了必要的分析。通过对方程适当形式的表达，可导出用于大、小变形固结、渗流和沉积的简化方程，显示了在不同领域的三个理论存在一定的统一性。方程推导过程并未对本构关系加以限制，适用范围较广。依据实际问题的要求，作了不同形式的简化。     

淤泥质软黏土次固结特性试验研究

以郑州地区软黏土为例,通过试验分析了淤泥质软黏土次固结变形特性.结果表明:郑州地区淤泥质软土的次固结变形具有非线性特征;次固结系数与固结压力无关,次固结系数与压缩指数的比值基本上是一个常数;超载预压对淤泥质软土的次固结变形有显著影响,次固结系数的减小不仅与超固结比有关,而且与超载作用时间有关.     

土工合成材料蠕变方程探讨

用几种简单的方程对土工合成材料的蠕变特性曲线进行了拟合,结果表明对数函数和幂函数方程拟合效果较好,但这些方程没有考虑法向应力因素.介绍了前人提出的描述低荷载水平下土工合成材料蠕变特性的标准线性固体模型,并介绍推导了该模型建立的蠕变方程和加载时的蠕变方程,同时用具体例子计算并比较了此模型方程和试验结果的差别.还利用此模型方程分析加筋挡土墙的蠕变特性,计算加筋挡土墙的应变,为加筋挡土墙的计算带来了很大的便利.     

软土次固结变形特性的试验研究

对原状和重塑软土做了大量的分级加载室内一维次固结试验研究.结果表明,荷载对次固结变形特性有着较明显的影响,并对其关系进行了探讨;原状土和重塑土有着相似的次固结变形规律,在相同荷载作用下的重塑土的次固结系数比原状土的次固结系数小;对室内试验结果用最小二乘法拟合出次固结系数与压力之间的关系,得出其关系表达式,为实际地基的次固结变形的计算提供参考.     

某路基土非饱和固结试验及研究

路基土在非饱和条件下的强度特性研究对路基设计与施工具有较大的指导意义。为研究某路基土在不同干湿状态下的非饱和变形及强度特性,该文通过非饱和吸力控制及固结压缩试验研究了某路基土重塑样的非饱和性能。试验结果表明该路基土饱和膨胀变形很小;通过气相法对土样进行吸力控制得到不同吸力控制条件下土样的体变特征,土样随着吸力的增大孔隙比减小;基于非饱和压缩固结试验的到了不同吸力状态下土样的屈服应力,随着吸力从0增大到110 MPa 土的屈服应力从200 kPa增大到1．05 MPa;通过经典模型对实验结果进行了验证,结果表明本文非饱和路基土的压缩固结试验结果能通过Alonso等在1990年提出的非饱和土BBM模型来描述。     

基于k_0固结条件的淤泥土排水蠕变特性试验研究

通过k_0固结蠕变试验探讨饱和淤泥土在轴向加载和侧向减载条件下的蠕变特性。由试验数据知:排水条件下,两种应力路径的轴向蠕变规律基本一致,体积应变明显小于轴向应变,且随时间的延长呈现一定程度的剪缩与剪胀交替性。Merchant和Burgers蠕变模型对淤泥土都有较好拟合精度。二者的蠕变参数E_K、η_K、η_M均呈现随应力水平的增大而减小的变化规律,E_M随应力水平的变化则较为平稳,无明显增大或减小趋势,说明淤泥土的蠕变变形受黏弹模量影响较小,受土体黏滞系数及弹性模量影响较大。     

单向渗透力引起的渗透固结机理试验研究

通过渗透破坏试验,对单向渗透力引起的渗透固结机理进行了分析,得到了临界水力坡降随固结度、干重度变化的关系式,指出:在相同固结度下,随着干重度的增大,临界水力坡降增大的幅度越来越大;在同一干重度下,临界水力坡降与固结度成线性关系。     

粉质黏土次固结特性的试验研究

本文通过一维固结试验,研究了沿江地区粉质黏土的一维压缩固结特性。固结试验采用不同的分级加载路径,达到相同的最终加载量,从而得到相应的粉质黏土固结变形曲线。试验结果表明:(1)不同的分级加载会影响试样的固结变形,加载分级越多,试样的最终变形量会越小,然后从土的次生结构方面分析了其原因;(2)根据四级加载的固结曲线得出试样在分级加载时各级间的固结变形量会呈现出一定的变化规律;(3)重塑土和配制土的e-lgt曲线存在明显差异,配制土的主固结终点比重塑土难确定。最后,采用殷建华提出的非线性蠕变模型对两种重塑粉质黏土的固结曲线进行拟合,该模型较适合椒江地区的粉质黏土,进而确定了相应的模型参数值。     

海积软土次固结性状的试验研究

通过海积软土的室内多级加荷一维固结蠕变试验,研究不同应力水平下的软土随时间的变形发展规律、次固结系数的变化规律和次固结变形与加载历史的关系,相关试验成果为正确地预测软土地基沉降随时间的变化规律和减少工后蠕变沉降计算的合理化模式提供试验依据。     

连云港软黏土次固结变形研究

本文分析了次固结产生的机理以及应力水平和应力历史对次固结系数的影响,得出在正常压力水平下,连云港软黏土的次固结系数与固结压力无关,预压不但能减小次固结系数,还能延长次固结发生的时间,从而减小软基在一定时间内的固结变形;研究了次固结系数与压缩指数和加荷比的关系,认为连云港软黏土次固结系数与压缩指数的比值为一个常数,并且受加荷比影响不大。随后,在主固结完成后次固结才产生的假定下,提出了一种次固结变形的简化计算公式,并在分析试验结果的基础上得出各种参数,验证了该方法的适用性。     

软土次固结变形特性试验研究

在侧限高压固结仪上，对3种软土进行了不同固结压力、不同加荷比下的一维固结试验，试验结果表明：保持加荷比为1进行加荷时，次固结系数随固结压力的增大呈先增大后减小的趋势。加荷比较小时，次固结系数较小。加荷比对主、次固结界限的划分有影响。次固结系数与压缩指数的比值，在减小加荷比加载时有所减小。在对试验数据进行分析的基础上，提出一个次固结系数与固结压力的函数关系，可由已知数据推求其他荷载下的次固结系数，并采用其他学者的试验结果对该函数关系进行了验证。试验结论对工程实际可起到一定的指导作用。     

ANSYS软件在Biot固结方程求解中的应用

根据ANSYS软件中所使用的热传导方程与Biot固结方程的相似性,应用ANSYS软件的热传导模块求解Biot固结方程,为Biot固结方程的求解与分析提供一种简单、快速和准确的方法。通过与其他方法计算结果进行比较,验证了该方法的简单性与有效性,也为大型通用软件在岩土工程其他方向的应用提供一种思路。     

饱水 －失水循环下泥岩的剪切蠕变特性研究

为研究滇中红层泥岩在饱水 －失水循环作用下的剪切蠕变特性,采用 YBL －300 剪切流变仪开展了剪切流变试验。试验结果表明: ( 1) 滇中红层泥岩在法向正应力较低时,饱水 － 失水循环下的泥岩蠕变剪应力相较于饱和状态与天然状态下的分别减少了74%与 79%; ( 2) 饱水 － 失水循环引起了剪切蠕变曲线中出现“台阶”现象,而在同一级蠕变曲线中,饱水 － 失水循环次数的增多,“台阶” 现象逐渐消失; ( 3) 法向正应力较小时,饱水 － 失水循环对泥岩的剪切蠕变特性影响较大,随正应力增大,影响逐渐减小; ( 4) 通过五元件粘弹性剪切蠕变模型和幂函数型经验模型构建了饱水 － 失水循环泥岩剪切蠕变应变 －时间线方程,并得出与试验相符的应变 －时间模拟线。     

土工织物顶压蠕变特性与折减系数研究

常规土工合成材料蠕变特性仅考虑筋材拉伸状态。随着土工合成材料应用愈加广泛,其受力条件也愈加复杂。为研究土工织物在受到顶压力作用下的蠕变特性,研制了顶压蠕变试验装置。采用该装置对Mirafi PET 1300土工织物进行了CBR圆形顶破试验以及40%、50%和60%三种荷载水平下的2400 h圆形顶压蠕变试验,计算了5、10、60和120 a设计年限在不同顶压面积应变下的顶压蠕变折减系数,并与常规拉伸蠕变折减系数对比,建立了顶压蠕变折减系数、设计年限与顶压面积应变三者的量化关系式,以预测顶压蠕变折减系数。结果表明,对于试验土工织物,顶压蠕变折减系数比常规拉伸蠕变折减系数大65.340%～148.496%;随设计年限的增加,顶压蠕变折减系数变化不大;在不同设计年限下,随顶压面积应变的增加,顶压蠕变折减系数保持平稳。为提升工程结构的安全性和耐久性,在土工合成材料受顶压作用情况下,建议设计采用顶压蠕变折减系数。     

固结、渗流和沉积控制方程研究

本文从两相流体动力学的守恒方程出发，考虑固相、液相的相对运动，推导了可以考虑场的不均匀性和流体压缩性的统一形式的控制方程，并对方程所基于的物理概念和相互联系进行了必要的分析。通过对方程适当形式的表达，可导出用于大、小变形固结、渗流和沉积的简化方程，显示了在不同领域的三个理论存在一定的统一性。方程推导过程并未对本构关系加以限制，适用范围较广。依据实际问题的要求，作了不同形式的简化。     

基于声波测试的固结灌浆效果评价与优化

声波测试作为灌浆效果评价的有效手段已在水利水电工程中广泛采用,但评价标准的确定及工程应用中的一些具体细节问题,仍是目前需要解决的重点和难点问题。以大岗山拱坝坝基固结灌浆为研究对象,阐述了灌浆效果声波评价标准的确定原则和方法,总结了灌浆评价过程中需要注意的问题。同时,介绍了坝基长观孔观测中声波的特点及变化规律,并利用长观孔声波对若干坝段基础灌浆进行了优化。     

层状地基中考虑固结和流变的垂直单桩的理论分析

利用积分方程求解了考虑固结和流变的层状饱和土地基中的垂直受荷单桩问题。为了求解该问题，首先利用层状饱和土的圆形载荷基本解，建立了时域内层状饱和土地基中单桩的积分方程。对所得的积分方程进行Laplace变换，得到变换域内的积分方程。对变换域内的积分方程采用Schapery逆变换方法得到时域内单桩的近似积分方程。数值求解所得的积分方程可以得到桩的沉降、轴力、剪力和孔压