成层介质中渗滤液最大饱和深度的简易解法

基于McEnroe给出的衬里上排水层饱和深度的解析解,分析了垃圾填埋场衬里上渗滤液最大饱和深度和设计参数入流量、排水层渗透系数和衬里坡度之间的函数关系;给出了渗滤液最大饱和深度及其在衬里上出现位置之间的关系,分析了衬里坡度对最大饱和深度出现位置的影响。在此基础上给出了在成层介质中适用于扩展Dupuit假定的一种简化计算渗滤液最大饱和深度的方法。算例结果表明该方法简单,便于在工程中使用。     

钠基膨润土防水毯在滹沱河防洪整治中的试验研究

结合滹沱河防洪综合整治工程,对钠基膨润土防水毯建立试验模型,着重研究不同试验水头、外界环境条件(温度、风力等因素)对钠基膨润土防水毯的渗水量、水分蒸发量和渗透系数的变化规律。研究结果表明:试验水头与渗透系数成非线性关系,且渗水量随水位的增加而增加,渗透系数随水位的增加而减小。通过模型试验验证了钠基膨润土防水毯高密实、高防水等特点,为类似的防洪综合整治工程提供了技术支撑。     

土工合成材料加筋土抗剪作用的试验研究

本文通过4种用合成材料加筋的土体直剪试验,研究了加筋层数、筋材拉伸模量、土体压实度以及竖向压力等对加筋土体抗剪强度和应力-应变特性的影响。试验结果表明：加筋改变了土体的应力-应变特性,峰值抗剪强度增高,峰值后的残余强度较峰值强度的降低幅度减小,且达到峰值强度的剪切位移增大,土体延性提高。筋材拉伸模量过低时,加筋对土体的强度和应力-应变特性影响不大,加筋体的性质与素土接近。随加筋层数和筋材拉伸模量的增大,加筋体强度提高;竖向压力较低时,加筋体残余强度较其峰值强度提高幅度更明显,而竖向压力较高时,加筋体残余强度和峰值强度的提高幅度都相对较小;低压实度的加筋土体,峰值强度提高幅度相对较大,而高压实度的加筋土体,残余强度提高的幅度则较大。     

Limit equilibrium analysis of translational failure of landfills under different leachate buildup conditions

Excessive leachate levels in landfills can be a major triggering mechanism for translational failure. The scope of this paper is to present the development of the calculation methods for limit equilibrium analysis of translational failure of landfills and the effects of parametric variation on the factor of safety （FS） of landfills under different leachate buildup conditions. During the development of the calculation methods, 4 leachate buildup conditions are considered. The FS for an interface with high friction angle and low apparent cohesion generally drops much more quickly when leachate levels are increased than that for an interface under inverse conditions. The critical interface of a multilayer liner system with the lowest FS for the entire waste mass can shift from one to another with changes in the leachate levels. The different interfaces of a multilayer liner will have different FS-values under different leachate buildup conditions.     

污泥-生活垃圾混合填埋体抗剪强度特性研究

污泥送入生活垃圾填埋场进行混合填埋是国内外常用的处置途径之一。混合填埋体强度参数对填埋场稳定性有重要影响,为此在实验室开展了不同击实功、不同污泥添加量以及不同生化降解时间条件下污泥-生活垃圾混合试样的强度试验,对其强度特性进行研究。结果表明：① 随着击实功的增加,混合试样的抗剪强度整体上逐渐增大,当其密度超过1 050 kg/m3时,混合试样的内摩擦角和凝聚力增加不明显甚至有减小现象,其抗剪强度增加幅度很小甚至减小。② 随着污泥添加量的增加,混合试样的内摩擦角逐渐减小,凝聚力逐渐增加,但是当污泥添加量超过40%时,其凝聚力反而减小。③ 随着生化降解的进行,混合试样抗剪强度整体趋势在增加,凝聚力和内摩擦角的整体趋势也在增加。     

地下水位对垃圾填埋场衬垫性能的影响

为研究地下水位上升时垃圾填埋场衬垫的性能,针对我国规范中规定的各种衬垫系统,对地下水进入填埋区的水量和透过衬垫底部的无机污染物累积量进行数值计算。研究表明,衬垫渗透系数是控制地下水进入填埋区水量的主要因素,GM+GCL复合衬垫的效果最好,进入填埋区的水量最少;但是从衬垫底部污染物累积量来看,GM+GCL复合衬垫的效果最差,在地下水位升高时对地下水污染的威胁最大。得出GM+改性CCL复合衬垫对地下水变化的适应性最强的结论。     

GCL——一种新型复合土工材料的特性及应用综述

 对GCL基本产品的结构类型、水力特性、强度特性、隔气性等作了概括性的介绍，通过图解说明了GCL在环境工程和水利工程中的应用情况，最后指出了其在工程应用中应注意的几点问题。     

南水北调工程北京市受水区非正规垃圾填埋场控高水位研究

近年来北京市平原区地下水污染范围已呈现从城区向郊区延伸、从浅层向深层扩散的趋势.地下水污染源调查评价研究表明,垃圾填埋堆放场是造成地下水污染的主要污染源之一.以北京市南水北调工程受水区内存在被浸泡可能的27个非正规垃圾填埋场为研究对象,在垃圾填埋场基本特征的基础上,对典型非正规垃圾填埋场进行水文地质勘察和水、土、垃圾样...     

临界状态下滑坡稳定性分析方法研究

在条分法和极限平衡原理的基础上,将土体的抗剪强度与临界滑动面的倾角联系起来,建立临界公式。利用这一公式分析任意一点临界滑面的倾角随上覆压力变化的规律,验证了当斜坡体厚度小于一极限值时,坡面倾角在0～90°范围内斜坡都不会剪切破坏。另外,在此公式的基础上,建立2个思路,分别对2个滑坡案例的失稳原因进行分析,结果显示与监测资料一致,由此得出了2种方法下剩余下滑力的计算方法。在第2个案例中,分析了推力对斜坡临界状态的影响,并给出了计算公式。这种方法的优点在于对滑动面上的逐点进行了分析,能给出逐点的稳定状态,但是在计算上仍需改进和探讨。该种将岩土体的抗剪强度与临界滑动面倾角即将力学性质与几何形态联系起来进行的分析方法,可为评价坡体稳定性提供理论参考。     

土与结构接触面等应力增量比路径单剪试验力学特征分析

利用大型单剪仪(DHJ-30)进行含砾粗砂与结构物接触面的等应力增量比路径单剪试验,研究加载路径及初始法向应力对接触面物理力学性质的影响。研究结果表明,土与结构物接触面的破坏强度与加载路径无关,破坏与否与加载路径相关,只有加载路径与抗剪强度包线相交才会发生破坏;初始法向应力一定时,加载应力增量比越小则剪应力~切向位移关系曲线初始阶段的切向劲度系数越大,法向压缩量峰值越大,最终剪胀量越小;加载应力增量比一定时,初始法向应力越大则剪应力~切向位移关系曲线初始阶段的切向劲度系数越大,法向压缩量峰值越大,最终剪胀量越小。     

考虑地下水影响的多层渣土边坡抗滑桩最大桩间距研究

近年来,随着现代城市工程建设规模的不断扩大,由工程弃土引起的渣土边坡稳定性日益引起各界的高度关注,但目前对多层渣土边坡的桩间距研究较少且大多数未考虑地下水对桩间距的影响。鉴于此,基于统一强度理论开展了考虑地下水与不考虑地下水2种条件下多层渣土边坡模型最大桩间距研究。首先采用GEO-STUDIO搜索出2种渣土边坡模型的潜在滑动面,查明了抗滑桩桩后推力分布特征,建立了考虑土拱受力形式的桩间土拱模型;然后根据基于统一强度理论的强度条件和平衡条件,推导出了各层滑体的最大桩间距计算公式;最后研究了多层边坡中各滑体相互作用形式,用于确定渣土边坡的最大桩间距。2种多层渣土边坡模型的计算结果显示:考虑地下水存在情况下的边坡的滑体体积和剩余推力更大,而稳定性系数和最大桩间距更小。深圳某渣土边坡实例的计算结果表明,本文所提出的最大桩间距研究方法对实际工程中多层渣土边坡中最大桩间距的确定具有一定的借鉴意义。     

新疆某水利枢纽工程砂卵砾石坝基勘察分析

在覆盖层上直接建坝,具有经济、工期和环保方面的优势,但因其适应性论证困难,也使覆盖层上建坝存在着不同程度的技术难题。在新疆某水利枢纽工程勘察过程中,利用钻探、坑探、物探、原位试验、室内试验等勘探手段,对深厚覆盖层的成因、物质组成、空间分布、结构特征及其物理力学性质进行了分析。提出了覆盖层的承载力、变形模量、渗透系数和允许渗透比降等力学参数的建议值,为覆盖层上建坝提供了必要的设计依据。     

基坑施工中渗流对土抗剪强度的影响

两种不同工况的试验结果表明 ,深基坑施工中渗流对土的抗剪强度的影响是明显的 ,且工况不同其影响也不同 .     

加筋土研究中的几个问题

土工合成材料以其与土相互作用的优异性能广泛应用于岩土工程的各个领域，众多学者对其进行了不同程度的研究。文章就加筋土技术的发展、加筋土的抗剪强度特性、筋土界面作用特性、加筋机理以及加筋土的数值计算等问题的研究成果，进行了广泛的收集和系统的分析总结，旨在为进一步深入研究加筋土奠定基础。     

温度对边坡夹层力学性能的影响及破坏机理

为研究温度对边坡夹层力学参数的影响,以膨润土和河砂为相似材料,配制了7种不同配合比的夹层试样,采用改装了加热升温控制系统的应变直剪仪,测试含水率为10%,13%,15%的夹层试样在不同温度时的抗剪强度指标等力学参数,分析其受温度和含水率影响的变化特征及其破坏机理。研究结果表明:在温度相同时,夹层试样的黏聚力和抗剪强度随膨润土含量的减少而减小;膨润土含量较高的夹层试样,其黏聚力和抗剪强度随温度升高呈现出先急剧减小、而后缓慢减小、最后再急剧减小的变化规律,且其关系曲线随含水率的升高而逐渐趋于平缓,最后呈线性下降趋势;温度升高时,夹层试样水合力降低,引起其内部土颗粒之间的微观结构力弱化,导致其黏聚力急剧减小;当温度升高至50 ℃以上时,夹层试样内部土颗粒之间克服微观结构力而产生滑移,导致其黏聚力再次急剧减小,此时夹层试样进入临界破坏状态。因此,黏聚力是影响夹层试样破坏状态的关键因素,可将黏聚力再次急剧减小的起始点视为夹层试样破坏的关键点及其评价指标。     

河道内水位变化对上荆江河段岸坡稳定性影响分析

三峡水库蓄水后,上荆江河段来沙急剧减少,河床冲刷下切,局部河段崩岸现象时有发生,影响两岸堤防安全。通常认为水流冲积作用是崩岸的主要控制因素,但已有研究表明,河道内水位变化能改变河岸土体的力学特性及受力条件,进而对崩岸过程产生较大影响。本文将一维非稳定渗流计算及黏性土河岸稳定性计算结合,构建了考虑潜水位变化的岸坡稳定性分析模型,用于计算河道内水位变化时岸坡稳定程度的调整过程。以上荆江河段荆34、公2断面为研究对象,采用该模型计算了2009年实测河道水位过程下相应断面的岸坡稳定安全系数Fs。结果表明:涨水期河岸稳定性较高,洪峰期有所降低,退水期更低;荆34、公2断面最小Fs值分别为0.83、1.39,均发生在退水期,表明前者在该时期会发生崩岸,后者较为稳定,这与实测资料相符。此外还计算了不同河道内水位变化速率下Fs值的变化过程,结果表明:岸坡稳定性在涨水速率增加时增大,在退水速率增加时则减小。因此近期上荆江河段崩岸加剧一定程度上与三峡工程运用后退水过程加快有关。     

河谷宽高比对高心墙坝黏土垫层剪切强度的影响

掺砾黏土高心墙堆石坝需要在心墙与坝基面接触部位设置纯黏土垫层, 以探讨心墙与坝基接触面处的应力状态和黏土垫层的剪切强度。三维有限元数值分析主要考虑了河谷宽高比的影响, 经计算得到心墙与坝基接触面处的应力分布, 并按莫尔-库伦强度准则评估黏土垫层的抗剪强度。结果表明, 心墙与岸坡接触面上剪应力和正应力大小随着坝高变化明显。正应力自坝顶向下大致呈线性增大, 在接近坝底附近达到最大值; 剪应力自坝顶向下先增后减, 最大值发生在坝底向上约1/5坝高处, 当岸坡角为45°左右时其值最大。根据抗剪强度准则, 心墙底面黏土垫层不会发生剪切破坏; 岸坡面中上部强度较低, 当岸坡角达到或超过45°时, 上部黏土垫层会发生剪切破坏。与对称河谷模型相比, 实际工程模型左岸岸坡中下部黏土垫层偏安全, 中上部以及右岸抗剪强度系数相近。据此, 给出了岸坡角45°临界值, 在岸坡坡角达到或超过45°的狭窄河谷中修建高心墙堆石坝时, 建议采取工程措施防止黏土垫层在相应部位发生大剪切变形以及剪切破坏。     

IBE-PFE方法在某水电站泄洪洞出口边坡稳定分析中的应用

鉴于传统方法在含复杂结构面岩质边坡稳定分析中的局限性,引进分区有限元与块体界面元混合算法,验算边坡的稳定性。针对某水电站泄洪洞出口边坡地形地质条件和结构面分布特点,建立数值模型。采用分区有限元与块体界面元混合算法,并结合强度折减法,逐步降低不连续面抗剪强度,计算得出块体刚体位移和接触点对接触状态。根据块体刚体位移发生突变并结合滑动通道失效点对完全连通,确定了边坡的安全系数和破坏方式。结果表明:边坡稳定安全系数为1.80;边坡最可能以坡顶预设缝、坡脚预设缝以及f_(555)结构面为滑动通道发生失稳破坏。该方法具有准确确定边坡危险滑动面和安全系数的优点。     

孔隙压力对圆形巷道围岩破坏过程中声发射及能量释放的影响

利用FLAC模拟了不同孔隙压力条件下圆形巷道围岩破坏过程中的声发射及能量释放规律。在计算中,采用了应变软化本构关系及"先加载,后挖洞"方式。模拟结果表明:随着时步的增加,在平衡之前,3种破坏单元数(剪切、拉伸破坏单元数和破坏单元总数)及两种释放的能量(剪切和拉伸破坏释放的能量)都具有间歇式上升的特点;当孔隙压力很低时,开挖巷道之后的围岩易于重新达到静力平衡状态;随着孔隙压力的增加,在相同的时步时,上述5种量通常都增加;随着孔隙压力的增加,两种能量释放现象出现的次数越来越多。还比较了声发射率与能量释放率计算结果的差异。