土坝饱和-非饱和渗流分析

对利用饱和渗流、饱和-非饱和渗流中有无防渗墙、降雨等各种工况下渗流情况进行了分析,并与实测资料进行了对比。实例分析表明,该分析模型的精度较高。     

垃圾填埋体中非饱和–饱和渗流分析

结合苏州七子山垃圾填埋场的工程项目，通过室内试验量测垃圾饱和渗透系数和土–水特征曲线，推导其渗透性函数，考虑存在中间覆盖层和截洪沟失效的情况，通过对垃圾填埋体中非饱和–饱和渗流分析，研究填埋单元内的水分运移规律以及中间覆盖层上局部滞水的形成规律。计算结果表明：填埋体中非饱和区域的基质吸力大多保持在3～6 kPa，对应的垃圾体积含水量为35%～40%，与实测含水量一致，说明推导出的渗透性函数可用于垃圾的非饱和–饱和渗流分析；中间覆盖层的存在可以大大降低雨水入渗量，但当截洪沟失效时，中间覆盖层是造成局部滞水的重要原因，计算得到的水位与现场测试结果相吻合。     

垃圾填埋体中非饱和-饱和渗流分析

结合苏州七子山垃圾填埋场的工程项目,通过室内试验量测垃圾饱和渗透系数和土-水特征曲线,推导其渗透性函数,考虑存在中间覆盖层和截洪沟失效的情况,通过对垃圾填埋体中非饱和-饱和渗流分析,研究填埋单元内的水分运移规律以及中间覆盖层上局部滞水的形成规律。计算结果表明：填埋体中非饱和区域的基质吸力大多保持在3～6kPa,对应的垃圾体积含水量为35%～40%,与实测含水量一致,说明推导出的渗透性函数可用于垃圾的非饱和-饱和渗流分析;中间覆盖层的存在可以大大降低雨水入渗量,但当截洪沟失效时,中间覆盖层是造成局部滞水的重要原因,计算得到的水位与现场测试结果相吻合。     

GeoStudio软件在土坡饱和—非饱和渗流分析中的应用

在对饱和-非饱和渗流数学模型简要分析的基础上,对影响渗流有限元计算分析结果的一些参数选取方法进行讨论,如非饱和土的水土特征曲线、渗透系数及毛细水头等.利用GeoStudio软件对降雨条件下的土质边坡内部渗流场进行模拟,分析地下水位线、坡体饱和度、压力水头随降雨时间的变化规律.模拟结果与实际情况比较吻合,可为土质边坡稳定性的分析提供参考依据.     

超低渗透储层饱和/非饱和渗流启动压力梯度试验研究

 针对国内外超低渗透储层饱和/非饱和渗流启动压力梯度研究的差异,利用美国岩心公司AFS300TM全自动岩心驱替系统,采用非稳态法研究岩心上、下游端压力变化,分析鄂尔多斯盆地三叠系露头全直径超低渗砂岩岩石饱和/非饱和渗流的启动压力梯度特征。试验结果表明：超低渗透储层标准盐水、煤油饱和渗流不存在启动压力梯度;非饱和渗流流体间界面产生的毛管压力是导致两相渗流启动压力梯度的根本原因,并且发现驱替过程中的毛管压力存在动态变化过程。     

分形介质饱和渗流应力耦合数值模拟研究

基于介质骨架、固体颗粒以及水是可压缩的这一假设,推导出饱和的渗流应力耦合控制方程组。采用加权残值法对耦合方程组进行有限元离散,并推导相应的弹塑性矩阵。对耦合计算中的渗透系数分形模型展开讨论,综述采用分形维描述多孔介质和裂隙介质渗透系数方面研究的进展。最后,在给出的固结算例中采用一个较为实用的分形渗透系数模型,该模型可模拟渗透系数随介质变形而变化。数值计算的结果显示出良好的规律性,可以提高对耦合试验观测现象的理解。     

深厚淤泥控制加载爆炸挤淤处理质量综合检验研究

首先分析了深厚淤泥爆炸挤淤围堤施工中的问题,然后评价目前已有的挤淤质量检验方法,提出了自沉沉降监测法,最后综合利用各种检验方法对一工程进行检验。通过研究发现,体积平衡法简单易行;钻探检测法是最直观最可靠的方法,但花费较高;物探检测法效率高,需结合钻探检测法实施,但在海水中不宜采用;自沉沉降监测法是一种间接方法,实施简单,花费较低。钻探检测法发现本工程围堤除少数标段泥石混合层厚度超过2.5m外,多数标段的挤淤质量良好。     

考虑饱和-非饱和渗流的土石坝渗流及稳定性计算

以某土石坝为研究对象,依托Geo-studio软件的渗流计算和边坡稳定性计算模块,文章比较了仅考虑饱和渗流与考虑饱和-非饱和渗流两种状态下土石坝坝体的渗流和稳定性计算结果差异。计算结果显示,考虑饱和-非饱和渗流状态下的土石坝浸润线位置较仅考虑饱和渗流状态下的要高,单宽渗流量更大;与此同时,坝坡稳定性计算结果显示考虑饱和-非饱和渗流状态下的土石坝稳定性系数较仅考虑饱和渗流状态下的低。     

各向异性饱和土体的渗流耦合分析和数值模拟

将饱和土体视为均质、连续的各向异性弹塑性多孔介质，根据虚位移原理推导出饱和土体内各向异性渗流直接耦合的有限元法计算公式，针对直接耦合法所生成的病态方程采用MATLAB语言编写出平面条件下的计算程序，对各向异性弹性多孔介质中Mandel效应进行数值模拟分析，计算结果验证了本文直接耦合有限元法的正确性和适用性。     

爆炸引起饱和砂地表沉降的试验研究

通过观察，分析模型试验的现象和结果，讨论了爆炸加密饱和砂的机理，研究了药量与地表下沉量的规律，指出在爆炸加密砂基的问题中比药量不是主要的物理参数。总结出了地表下沉量及爆炸作用范围的计算公式。研究结果表明，爆炸振动引起砂体的破坏与再排列是砂基密实的主要原因。     

煤矿巷道瓦斯爆炸的产生模式

指出了煤矿发生瓦斯突出时形成的混气段是由可爆的和不可爆混气多段组成。风筒风量越大，可爆混气段越长，如果有火源，爆炸产生的压力越大。混气段大致以一定速度远离掘进端面（喷出瓦斯气）流动，未流出掘进巷道则有火源会爆炸。指出了按照《煤矿安全规程》设置的瓦斯传感器、瓦斯自动断电器按规定断电、复电，能够产生断电火花、起动火花、机械撞击火花和工作火花，引爆还处于巷道中的瓦斯一空气可爆混气段，这是近年煤矿瓦斯爆炸的模式，并给出了一种制止煤矿瓦斯爆炸的措施。试验巷道中用天然气进行的爆炸试验证明，这个产生模式以及制止措施是正确的。     

重力对饱和多孔介质中颗粒输运特性的影响

利用室内土柱试验研究重力对饱和多孔介质中颗粒输运特性的影响,包括渗流方向自上向下和自下向上两种不同的试验系列,每个系列中进行了5种不同渗流速度的试验。研究结果表明,渗流方向自上向下时的流出液中颗粒的浓度峰值要大于自下向上时的浓度峰值,并且前者的浓度峰值出现的也快。同一渗流方向条件下,渗流速度越大,流出液中颗粒的浓度峰值越大。其次,渗流自上向下时,随着渗流速度的增加,弥散度的值随之减小,但在渗流自下向上时,渗流速度的变化对弥散度的影响很小。另外,同一渗流方向中,随渗流速度增大,沉积系数逐渐减小,回收率逐渐增大,并且沉积系数在渗流自下向上时较渗流自上向下时的要大。可见,重力和渗流速度是影响饱和多孔介质中颗粒输运的重要因素,渗流速度越小,重力的作用越明显。     

关于浸水路堤的饱和不饱和土渗流解析

提出了用饱和不饱和土与有限元法相结合分析浸水路堤，详细阐明了这种方法所依据的原理和具体实现过程，对浸水路堤进行渗流分析。     

渗透作用下多孔介质中悬浮颗粒的迁移过程研究

对天然硅粉悬浮颗粒在饱和的石英多孔介质中的渗透迁移特性进行圆柱穿透试验,得到6种不同颗粒粒径(10,15,20,25,33,47μm)、3种不同颗粒浓度(0.2,0.5,0.8 mg/ml)、3种不同渗透速度(0.087,0.173,0.260 cm/s)和3种不同渗透方向(即自上向下,水平,自下向上)的颗粒穿透曲线,重点研究这些因素对悬浮颗粒迁移的水动力学过程、弥散效应、沉积效应等物理机制的影响。研究表明,当渗透速度相同时,颗粒穿透过程中的浓度峰值一般随颗粒粒径的增大而减小。而随渗透速度的增大,水动力学作用对颗粒迁移的影响越来越大,此时颗粒粒径大小的影响则逐渐减小。此外,存在一个临界浓度值,当注入的悬浮颗粒浓度大于该值时,随着注入悬浮颗粒浓度的增大,出流液中的颗粒相对浓度反而有减小的趋势,这与大量的悬浮颗粒进入多孔介质造成多孔介质孔隙的堵塞有关。     

离心机模拟中渗流相似率的试验验证

结合黏性土的压缩特性和 Kozeny-Carman 方程,考虑离心加速度变化对土体固有渗透率的影响,推导了渗流速度和离心加速度的关系式。参考常规渗流试验装置的构造,并结合离心模型试验的特点,研制了常水头离心渗流试验装置。应用该装置针对糯扎渡高心墙堆石坝的心墙黏土,分别进行了常规渗流试验和 10 g , 20 g , 30 g 常水头离心渗流试验。试验结果表明： Ng （ N 倍重力加速度）和 1 g 条件下渗透系数的比值随离心加速度的增大逐渐减小,但变化范围不大,接近于 N 。研究结果对于深入认识离心模型试验中的渗流相似准则具有重要意义。     

同马大堤堤基防渗方法研究

讨论了同马大堤堤身土质状况,对同马大堤堤基土层结构进行了分类,通过渗流计算提出了同马大堤典型断面堤基防渗处理措施。针对同马大堤堤基土层结构的特点,提出了堤基防渗处理的原则。堤防防渗方案的选择,必须顾及堤基土体的物理力学性质及堤基周围的人文及地理环境要素,同时应考虑到用于堤防防渗处理的经费,然后通过多种方案的比较,找出其中最为合理的堤防防渗处理措施。     

煤矿瓦斯爆炸与超长建筑物爆炸泄压的异同点

详细地给出了煤矿巷道内瓦斯爆炸与地面超长建筑物爆炸泄压特性的异同点。指出煤矿巷道中瓦斯爆炸的压力与瓦斯突出时形成的瓦斯-空气可爆混气段的长度（用长径比表示）、巷道的水力学当量直径、可爆混气段的位置、点火源的位置有关。瓦斯-空气可爆混气段位于掘进端面，点火源也位于掘进端面，长径比为20的一段长度，瓦斯体积分数约为10％的可爆混气段可以产生爆轰，造成整个矿井大部分人员死亡。     

爆炸荷载作用下弹性梁的能量解析法分析

爆炸荷载作用下结构的分析分为两类:波动理论和振动理论.因为爆炸荷载持续时间非常短暂,并且应力波在结构构件中的传播非常迅速,所以爆炸荷载作用下结构构件的反应主要以整体振动为主.根据爆炸荷载持续时间与结构构件特征周期的比例关系,结构构件在爆炸荷载作用下的反应可以分为脉冲荷载区、准静态荷载区和动态荷载区.本文作者根据能量守恒基本原理,推导了弹性简支梁在爆炸荷载作用下的基本计算公式,重点研究了动态荷载区弹性简支梁的反应特征,并提出了荷载时间系数的概念.通过大量的有限元分析,得到了弹性简支梁荷载时间系数在不同荷载区的计算公式,为弹性简支梁的抗爆分析提供了理论依据.     

水下爆炸离心机试验中爆炸荷载的缩比关系研究

水下爆炸原型试验受到场地环境等多种因素的制约,离心机缩比试验为研究结构在水下爆炸作用下的破坏提供了新的思路。离心机缩比模型试验通过放大一定倍数的加速度对模型进行缩比,同时模型在几何布局上缩小相应的比例达到与原型试验的几何相似。文章首先建立80kgTNT装药水下爆炸数值模型,并将计算结果与原型试验进行对比,确定合理的比例爆距观测点,验证模型可靠性,继而采用相同的材料参数与建模方式建立1gRDX装药(等效1.62gTNT装药)在不同离心加速度条件下的水下爆炸缩比试验数值模型,并将计算结果与离心机试验结果进行对比,讨论相似率在水下爆炸离心机缩比试验中的应用,研究不同的物理量在离心机试验中的缩比关系以及附加离心加速度对缩比试验中水下爆炸动态荷载的影响。     

聚丙烯纤维在抗渗混凝土中的应用

在有抗渗要求的混凝土中掺入一定量的聚丙烯改性纤维，能够有效地阻止混凝土中微裂纹的扩展并延缓新裂缝的出现。从而极大地增强了混凝土的抗渗性能，取得了良好的经济效益。