击实试验中最大干密度和最优含水率因素分析

击实试验是土工试验项目中比较重要的一个试验项目,也是比较繁琐的一项试验,室内击实试验是模似工程现场夯实原理,利用标准化的击实方法和操作规程,对土样施加一定的冲击荷载使之压实,从而确定所需的最大干密度和最优含水率,作为选择填土密度、夯实次数等主要依据。在击实过程中,影响土的最优含水率和最大干密度因素较多,通过对这些影响因...     

填筑土最优含水量和最大干密度的曲线拟合解

在对填筑土大量标;隹击实试验数据进行分析的基础上,利用曲线拟合的最小二乘法确定其干密度和含水量之间的二次函数关系,通过该函数的极值确定填筑土的最优含水量和相应的最大干密度,以求用最小的压实功能,得到符合工程要求的密实度,从而避免了人工处理资料中的任意性,减小误差。     

土的最大干密度和最优含水率快速测定法

对快速击实试验研究成果进行了总结 ,并介绍了应用快速击实试验研究成果的经验。不论是重型击实还是轻型击实 ,也不论击实试验所给定的击实功能多大 ,应用“一点法”或“快速法”击实试验原理 ,对土料都有一定要求。“一点法”击实试验与快速击实试验所用土体的比重在 2 .67～ 2 .73之间 ,当被测土样的比重超越此范围时 ,在绘制击实曲线时可适当偏离 ρdmax 计算值的点 ,但这个误差是很小的 ,通常 ρdmax 的影响在± 0 .0 1g/cm3以内 ,而对ωop 的影响在± 0 .5 %以内。结合工程实例 ,对击实试验成果的简化校正作了详细介绍     

水环境对水下钻孔爆破影响机制研究

为研究水下钻孔爆破中水环境对爆破效果的影响机制,以重庆新白沙沱长江特大桥3号墩基础水下爆破工程为例,对水下爆破钻孔爆破作用原理进行了分析,并使用ANSYS/LS-DYNA有限元程序分别对水下钻孔爆破与陆地钻孔爆破过程进行了数值仿真计算。在数值计算的基础上,结合爆破漏斗试验结果、冲击波特性和水介质固有特性,对陆地钻孔爆破和水下钻孔爆破的动力响应特征展开对比分析。研究表明:由于水环境的存在,水压的影响使水底界面附近的Mises等效应力小于同位置的陆地钻孔爆破处数值;在相同压力下,水下爆破漏斗体积均小于陆地爆破漏斗体积,在相同的药量条件下,水越深产生的爆破漏斗体积越小;同陆地钻孔爆破相比,水环境的存在会加快爆炸冲击波的衰减,从而削弱破岩效果。     

击实试验过程中最大干密度和最优含水率影响因素分析

在工程建设中,为了提高填土的强度,增加土的密实度,降低其透水性和压缩性,常将填土夯实,夯实后,土体变得密实又坚硬,对工程很有利,所以工程上利用干密度作为夯实的质量检验指标。室内击实试验就是模拟工程现场的夯实原理,利用标准化的击实仪和操作规程,对土料施加一定的冲击荷载使之压实,从而确定所需的最大干密度和最优含水率,作为选择填土密度、夯实次数等主要依据。在击实试验的过程中,影响土的最优含水率和最大干密度因素较多,通过对这些影响因素的分析,提高土的击实效果,达到击实试验的目的。     

大粒径砂卵石最大密度与最优砾石含量的相关特性

本文通过对砂卵石最大干密度ρ_(dmax)、最大粒径d_(max)及最优砾石含量P_(5优)之间相互关系的研究,得出了在通用的三种模拟级配条件下ρ_(damx)随d_(max)增大为单调增函数的结论,为外推法确定大粒径砂卵石最大密度提供了理论依据;并提出了确定大粒径砂卵石最优砾石含量的简便方法。     

水下钻孔爆破水击波衰减规律及大坝动力响应特征分析

为研究青狮潭水库附近水下钻孔爆破施工对大坝的影响,采用多物理场仿真软件COMSOL模拟水下钻孔爆破作用过程,建立数值仿真计算模型,对水下钻孔爆破过程中水击波的传播衰减特征进行分析,同时分析水下钻孔爆破过程中地震波作用下水库大坝的动力响应特征。结果表明,在水下钻孔爆破产生的水击波和地震波协同作用下,水域中峰值振动速度随着爆心距增加而呈指数型衰减,水下钻孔爆破水击波的影响范围约200 m;大坝迎爆面底部的动应力响应和峰值应力最明显,振动速度达0.201 cm/s,峰值应力达0.013 MPa。研究结果可为评估水下钻孔爆破过程中水中建（构）筑物的稳定性提供数据支撑。     

氧化沟曝气转轮最优淹没深度的数值模拟研究

用数值模拟的方法研究了氧化沟曝气转轮在不同淹没深度时的流场结构。用规范要求的平均流速大于0.3 m/s作为依据,并结合转轮的淹没深度h与水深H 之比的无量纲数（h/H ）提出了最优淹没比的概念,分析了在最优淹没比时氧化沟内的流场。结果表明,在转轮转速相同情况下,最优淹没比时流速大于0.3m/s的区域在整个流体区域中所占的百分比最大,近底流速有明显的增加,流速沿水深方向的分布也更加均匀。     

基于云概率密度分布估计的大坝监测数据分析

大坝运行监测易受自然环境和监测条件影响,存在时间和空间上的变异性,监测数据具有不确定性。以云理论的随机性和不确定性分析方法为基础,并与空间数据辐射思想相结合,建立了云滴概率密度分布估计模型,然后导出云概率密度分布函数,依据样本监测数据推求母体空间数据的分布特征,并设计了基于逆向云算法云变换的计算程序。分析陆浑水库1979~1999年测压管监测数据和位移变形数据的云概率密度分布特征和云数字特征,得出了20 a来大坝的数据分布特征和运行状态。监测数据分析结果表明,云概率密度分布估计不仅能有效合理地分析大坝的运行状态,而且能够依据云数字特征来判断监测状态和监测环境的异常变化。     

基于马尔可夫链的北京市546年来的旱涝演变特征

基于北京546年的旱涝资料,通过Mann-Kendall检验、滑动t检验等方法,分析得到不同旱涝变化趋势,并使用马尔可夫链研究了整体和每个趋势各状态间的转移概率以及重现期。研究表明北京地区旱涝灾害具有明显的趋势性,整体呈现"涝-旱-涝-旱"波动,局部有旱涝急转的现象。1470-1579年整体偏涝,转向偏涝年份的概率最高(31.3%);1580-1768年整体偏旱,转向正常年份的概率最高(34.3%),且容易发生多年连旱;1769-1898年整体偏涝,转向正常年份的概率最高(41.5%),且旱涝灾害发生概率基本相同;1899-1961年由涝转旱,转向偏旱年份的概率最高(35.1%);1962-2015年整体偏旱,转向偏旱概率最高(29.7%),且容易发生多年连旱。对546年旱涝整体分析,旱涝转移趋向于正常,但整体处于一个偏旱的状态。     

侧向进水泵站配水孔数模优化

对侧向进水泵站配水孔进行了数模优化,建立了配水孔优化目标函数,通过改变配水孔的型式、配水孔截面高宽比、配水孔长度这3个因素,分别研究它们对配水效果的影响,通过数模计算比较出最优值,得出了配水孔优化的相关结论。     

基于遗传算法的变密度条件下地下水模拟优化模型

将遗传算法和变密度地下水流及溶质运移模拟程序SEAWAT耦合起来,开发了一个新的用于地下水模拟优化管理的通用程序——SWTGA。以求解变密度条件下地下水优化管理问题,从而为地下水管理决策者提供科学依据和技术支持。设计SWTGA时,建立了适用于变密度条件下地下水优化管理常见问题的目标函数的一般形式,同时设定了常用的约束条件。最后将SWTGA程序应用于一个理想滨海含水层中地下水开采方案的优化设计,寻优之后获得了最佳开采方案,与未优化开采方案的对比显示优化结果合理可行,验证了SWTGA模拟优化程序的有效性和可靠性。     

调压室阻抗孔修圆三维数值计算

为实现物理模型与数值计算的互补,采用k-ε紊流数学模型对阻抗孔修圆进行三维数值计算,得到阻抗孔与调压室底板连接处和与底部流道连接处不同修圆半径时流入、流出大井的阻抗系数,并将阻抗孔未修圆时的计算值与实测值进行对比分析。计算结果表明:阻抗孔未修圆时水流进入阻抗孔后发生突缩,流速分布不均,中间大、周边小,阻抗系数相对较大;阻抗孔修圆后突缩效应明显减弱,水流较为平顺、均匀,阻抗系数明显减小。阻抗孔修圆优化减小了突缩损失,能够有效减小阻抗系数,即可增大阻抗孔的流量系数。     

基于SEAWAT的海水入侵数值模拟

基于三维有限差分理论,运用地下水模拟软件Visual MODFLOW中的SEAWAT模块,模拟了大连海洋大学新校区变密度条件下的海水入侵.模拟中考虑了有防渗墙和无防渗墙两种工况,并分析和比较了这两种工况下,新校区的地下水位和盐分浓度,其分布及变化规律.模拟结果表明:防渗墙对新校区地下水位和盐分浓度的分布及变化,影响都很小;盐分最终侵入校园区域,并且随着时间的增长,浓度上升至较高水平.     

水库异重流的三维数值模拟及影响因素分析

不同水沙条件下异重流的潜入位置以及潜入后流速和含沙量的垂向分布规律是研究异重流运动规律的关键要素,对优化水库异重流的排沙调度、提高水库运用效益等至关重要。本文利用SCHISM三维水沙数学模型对水库异重流水槽试验进行了数值模拟,结果表明模型能够得到符合实际情况的垂线流速和含沙量分布,且异重流潜入后的平均厚度、平均流速和平均含沙量均与实测值吻合较好。对异重流模拟结果的分析发现,入口流量和含沙量的增加造成异重流运动速度越快,而入口含沙量的减小和流量的增加会造成异重流厚度增加。异重流垂向流速和含沙量的无量纲化分布受到入口水沙条件的影响,表现在其与断面Froude数的相关性,Froude数越大,则最大流速点与河床的距离越小,最大流速越大;含沙量致密层的厚度越小,对应的含沙量也越大。此外,潜入点位置也受入口水沙条件的影响,表现在潜入水深与入口水深之比随入口Froude数增加而增加的定量关系,由此可以利用入口水沙条件预报异重流潜入的位置。研究结果不仅验证了SCHISM模型用于模拟水库异重流运动的优势,而且丰富和完善了关于异重流潜入点位置及流速和含沙量垂向分布受入口水沙条件影响的变化规律。     

建筑物密度及排列方式对小区地表径流的影响

由于建筑物密度及排列方式是影响城市小区地表径流过程的重要因素,利用二维浅水方程建立了城市小区降雨径流模型并用BH法模拟建筑物,在利用相关人工降雨试验结果对模型参数进行率定的基础上,研究了不同建筑物密度、整齐与交错两种排列方式对城市小区地表降雨径流过程的影响。结果表明,随着建筑物密度的增大,达到平衡流量的汇流时间延长,二者满足指数函数关系;同一建筑物密度,交错排列方式下的汇流时间较整齐排列方式下的增幅更大,且两种排列方式的汇流时间差值随着建筑物密度的增大而增大。在有建筑物的断面上,平均水深与平均流速均大于无建筑物情况,且随着建筑物密度的增大而增大;在无建筑物的断面上,平均水深与无建筑物情况相近,而平均流速小于无建筑物情况,且随着建筑物密度的增大而减小;阻力系数随着建筑物密度的增大而增大,当建筑物密度小于16%时,阻力系数增幅较缓,当建筑物密度大于16%后,阻力系数显著增大。     

基于逆向概率密度函数的一维污染源排放重构

应用逆向概率密度函数进行一维对流扩散方程污染释放过程重构,给出了采用逆向概率与传统优化过程的流程图和主要区别。采用逆向概率密度函数进行污染源重构,其微分方程求解次数等于观测数据量,有效地降低了数值计算量。应用逆向概率密度函数结合优化算法针对一维对流扩散方程中正态波式和矩形波式的污染源排放过程重构的仿真结果显示:对于1～2个污染物正态函数波释放过程,采用一到两个监测点即可准确得辨识出主要参数;3个正态函数波释放过程,采用3个监测点,辨识结果仍有一定误差,可能与模型的非线性特征或释放过程波的相互干扰有关。矩形波释放过程,采用三个监测能准确辨识出所有参数。     

辐流式沉淀池温差异重流特性的数值模拟

用计算流体力学的方法对某辐流式沉淀池异重流现象进行数值模拟。选用Realizable k-ε湍流模型,设初始时刻沉淀池内充满水,通过设置池内水与进水的不同温度,对沉淀池冬夏季不同时刻各工况下异重流的演变规律进行二维数值模拟。结果表明:夏季产生逆时针的下异重流,低温水自底部向表面蔓延,池内最大流速在沉淀池底部附近;冬季产生顺时针的上异重流,高温水自表面向下部蔓延,池内最大流速在沉淀池表面附近。温差导致的异重流,使沉淀池内产生较大的回流区,影响了沉淀池的流态及污水处理效率。