海塘渗透破坏数值模拟及渗透特性

为研究海塘的洪水渗透规律和渗透破坏机制,提出了可考虑土体渗透性随渗透破坏而变化的饱和-非饱和/非稳定渗流分析模型,编制了相应的程序。选取实际海塘进行了洪水渗透过程的数值模拟,并将计算结果与现场监测试验结果进行了对比,表明所建立的分析模型和计算程序是正确的。工程实例分析结果表明,海塘洪水渗透过程是一个涉及土体渗透性变化的饱和非饱和/非稳定渗流过程,塘身浸润线变化经历4个阶段,海塘渗透破坏是大渗流比降下洪水长时间渗透所导致的。因此海塘的洪水渗透破坏涉及破坏区土体渗透性的变化以及饱和-非饱和/非稳定渗流,按中国现行规范应用稳定渗流分析方法进行计算是存在问题的。     

深基坑变形影响因素的正交分析

随着基坑向大、深方向发展,对变形控制也越来越严格,深基坑变形已成为基坑设计中的首要因素。综合深基坑设计中影响变形的多个常见因素,在单因素影响基坑变形基础上,进行了多因素组合下的8个因素4个水平的正交设计,分别对地面沉降、建筑物基础沉降差、围护结构水平位移、基坑隆起值4个指标进行考察,研究各因素的敏感性大小和显著性分析。分析结果表明,支撑间距、土体变形模量、开挖深度是基坑设计中较为重要的因素,其他因素对深基坑变形影响较小。     

高填方路基沉降变形影响因素分析

高填方路基由于填筑高度大,施工基础条件复杂,在施工及使用过程中,较普通路基更容易出现沉降变形病害。高填方路基沉降变形问题的发生,将对道路工程本身,以及交通使用造成不利影响,如何有效控制高填方路基沉降变形问题,对于道路工程建设具有重要意义。为减少高填方路基沉降变形问题的发生,控制其危害,本文将针对其沉降变形的影响因素展开...     

考虑工程桩存在的深基坑变形影响因素分析

在考虑基坑内工程桩存在的前提下,采用有限元法分析不同的地连墙深度、地连墙刚度和土体刚度对基坑变形的影响,并与不考虑工程桩存在的情况作比较．研究结果表明,土体刚度对基坑变形的影响最显著,工程桩的存在会对基坑变形、支护结构内力产生一定的影响,在深基坑工程的设计和研究中不应忽略工程桩的影响．     

多年冻土区地表变形与影响因素相关性分析

为研究多年冻土区地表变形与影响因素之间的相关性,以青藏工程走廊西大滩至安多多年冻土区为研究对象,利用小基线集合成孔径雷达干涉测量(small baseline subset-interferometric synthetic aperture radar, SBAS-InSAR)技术,获取研究区地表变形信息;借助GIS平台,根据经验计算模型,获取研究区体积含冰量、年平均地温、活动层厚度3个影响因素基础数据;利用简单相关和偏相关分析法,分析地表变形与影响因素间的相关系数。结果表明:研究区地表年变形速率介于-33～15 mm/a,地表有缓慢下沉趋势,整个研究区年变形速率均值为-13 mm/a;在体积含冰量大于30%、年平均地温高于-1℃的区域,地表变形与影响因素有强相关性,偏相关系数大于0.8,P0.05。在体积含冰量为10%～30%、年平均地温为-2～-1℃、活动层厚度大于3 m的区域,地表变形与影响因素有较强相关性,偏相关系数介于0.4～0.8,P0.05。总体而言,多年冻土区地表变形与体积含冰量和年平均地温有正强相关性,偏相关系数均值为0.75和0.70;与活动层厚度有正中等相关性,偏相关系数均值为0.42。     

影响渗透探伤因素的研究

对影响渗透探伤的两个主要因素－工件温度和裂纹的浸润堵塞进行了实验研究，并提出了相应解决方法。     

重塑高岭土渗透各向异性影响因素

为了研究软土渗透各向异性,以重塑高岭土为研究对象,利用三轴渗流仪对重塑高岭土展开一系列渗流试验,研究电解质类型、浓度及固结压力对软黏土渗透各向异性的影响,并从微观角度解释其作用机理。研究发现：1）高岭土颗粒为扁平状结构,在一维固结下颗粒趋向于垂直于主应力方向排列,重塑高岭土竖向剖面孔隙面积大于水平向剖面孔隙面积,这2个因素共同导致渗透各向异性比（水平渗透系数与垂直渗透系数之比）大于1;2）渗透各向异性比随固结压力增大而减小,主要是因为竖向剖面大孔隙较多,压力作用下竖向剖面孔隙面积减小幅度大于水平剖面孔隙面积减小幅度;3）马来西亚高岭土在高纯水下为絮凝状结构,在盐溶液下为散凝状结构,在高纯水下土体竖向剖面大孔隙较多,而在盐溶液下竖向剖面孔隙和水平向剖面孔隙较为接近,导致在高纯水下测得的渗透各向异性比在盐溶液下的测量结果大;4）在本试验条件下,电解质类型、浓度对马来西亚高岭土渗透各向异性比的影响均较小。     

浙东某海塘滑坡成因分析

通过对某海塘滑坡段的工程地质条件的论述，并对该海塘产生滑坡的原因进行与总结，以期对类似的海塘建设具有借鉴作用。     

影响星载光学镜面热变形的部分因素分析

在轨运行热环境条件下,星载激光通信端机光学天线镜面热变形将对空地激光通信链路性能产生严重影响。采用有限元分析法对不同固定方式下镜面热变形进行分析,结果表明:镜体释放热应力前后的法向角度偏差可达近3个数量级;在合理采用压板固定方式后,镜面法向偏转角度在10-7弧度量级。对采用潜望式结构的空地激光通信链路星上端机天线系统,压板固定法是适合其工作方式可选用的较优的反射镜镜体固定选择方案。     

煤巷倾斜层状顶板变形影响因素及变形规律

针对煤巷倾斜层状顶板的结构特点,建立煤巷倾斜顶板的简支梁力学模型,推导顶板挠曲线的计算公式和巷道顶板最大下沉位置。结果表明:倾斜层状顶板最大下沉位置不在巷道中心线上,而是向巷道底帮偏移;影响倾斜巷道顶板下沉曲线的因素主要有顶板岩层弹性模量、岩层厚度、顶板关键层位置、巷道宽度和顶板倾斜角度,其中弹性模量和岩层厚度仅影响顶板下沉量,但不影响顶板最大下沉位置,而关键层位置、巷道宽度和顶板倾斜角度对两者均产生影响;随着关键层与顶板距离的增大,最大下沉位置向巷道中心线移动;随着巷道宽度和顶板倾斜角度的增大,顶板最大下沉位置均向巷道底帮移动。现场工业性试验的实测结果较好地验证了理论推导的结果,因此,建议将顶板中部锚索位置整体向巷道底帮偏移10~30 cm,以便更好实现顶板变形控制。     

浆液渗流过程中压力损失影响因素分析

许多学者得出了有一定参考价值的注浆经验公式,这些公式给现场的施工提供参考,并取得了很好的效果.在提供的注浆压力为定值的前提下,如果浆液在渗流的过程中压力损失越小,则浆液能够扩散的越远.影响浆液压力损失的因素有很多,浆液粘度、浆液流动平均速度v、浆液扩散距离L、裂隙开度d是主要因素.在前人研究的基础上,从能量损失角度出发,运用理论推导分析了上述因素对流体在流动过程中压力损失的影响规律,得出了压力损失与μ、v、L成正比,与d2成反比的结论,并用数值模拟方法对各个因素造成的压力损失进行了验证.     

本钢南芬拦水坝坝基渗透变形勘察

阐述了本钢南芬拦水坝坝基渗透变形试验的方法和过程；采用统计法(含不均匀系数法、细粒含量法、渗透系数法)，室内试件管涌试验法及现场管涌试验法来综合判定地基临界水力坡度(Iσ)；并提出了在评价碎石类土坝坝基时，为确定临界水力坡度(Iσ）而应优先采用的统计方法，同时指出了伊斯托明娜统计法应用的局限性。     

钱塘江下沙海塘越顶安全性分析

钱塘江河口大规模治江围涂,导致仓前站年最高水位持续抬升,削弱了海塘安全性.采用信息熵理论,通过构造水位比较序列的差异信息相对测度,分析了钱塘江水位系列发生变异的年份,结果表明1974年、1997年为仓前站水位变异点,在此基础上分析了不同时段各频率水位.采用JC法建立了海塘越顶安全性分析模型,以下沙海塘为例进行越顶安全性分析,得到通常条件下下沙海塘发生越顶的概率为1.80×10-3;敏感性分析表明,影响海塘越顶安全性的最显著因素为外江水位特征,在遇超强台风等非常条件下,当外江水位偏差系数增加到0.1时,下沙海塘越顶概率为0.0254.     

微型桩与部分预应力复合土钉变形因素分析

微型桩和部分预应力复合土钉支护是近年来出现的一种新型基坑围护结构,已得到广泛应用。本文运用显式差分有限差分软件FLAC-3D分析了土钉长度、土钉倾角、微型桩间距、微型桩嵌固深度及土钉预应力支护参数对复合土钉支护变形的影响,并用正交试验方法分析了各影响因素对变形的敏感度。结果表明:适当增加土钉长度、控制微型桩间距、增大微型桩的嵌固深度能控制支护结构变形,增加土钉预应力对减小支护变形效果明显,同时土钉预应力大小对支护变形的影响最大,而土钉倾角的影响最小。     

地下水渗流对悬挂式止水帷幕基坑变形影响

以某透水性土层较深的悬挂式止水帷幕基坑为背景,采用ABAQUS建立考虑分级降水开挖全过程的三维流固耦合模型,研究降水对于基坑变形发展的影响规律和不利因素,分析开挖前预降水深度、止水帷幕深度对基坑变形性状的影响. 研究表明：渗流与开挖支护具有明显的耦合效应,降水引起的围护结构侧移增量模式随开挖和支撑施作情况不同而差异较大,降水引起的地表沉降是由土体固结和渗流引起的围护结构侧移引发的地表沉降组成;地表沉降影响范围较经验预测值明显偏大,在基坑西侧地表沉降最大点,降水施工期累积产生的沉降约占48%;各级降水中第1级降水对基坑变形最不利,围护结构初始侧移随第1级降水深度的增加而快速增长,使得竣工后的最大围护结构侧移和坑外地表沉降呈指数增长;止水帷幕对于减少坑外水位下降和控制地表沉降有显著作用,随着帷幕深度的增加,地表最大沉降和沉降影响范围降低,存在最优止水帷幕深度使得帷幕超过最优深度后地表沉降趋于稳定.     

Influence of underground water seepage flow on surrounding rock deformation of multi-arch tunnel

Based on a typical multi-arch tunnel in a freeway, the fast Lagrangian analysis of continua in 3 dimensions（FLAC^3D） was used to calculate the surrounding rock deformation of the tunnel under which the effect of underground water seepage flow was taken into account or not. The distribution of displacement field around the multi-arch tunnel, which is influenced by the seepage field, was gained. The result indicates that the settlement values of the vault derived from coupling analysis are bigger when considering the seepage flow effect than that not considering. Through the contrast of arch subsidence quantities calculated by two kinds of computation situations, and the comparison between the calculated and measured value of tunnel vault settlement, it is found that the calculated value（5.7-6.0 mm） derived from considering the seepage effect is more close to the measured value（5.8-6.8 mm）. Therefore, it is quite necessary to consider the seepage flow effect of the underground water in aquiferous stratum for multi-arch tunnel design.     

明挖基坑对邻近高铁桥梁变形影响因素分析

以邻近运营高铁桥梁建设的明挖基坑实际工程为背景,采用数值模拟的方法建立了二维有限元模型,探讨了围护结构的插入比、设置内支撑的数量、隔离桩及基坑距高铁桥墩距离四个因素对高铁桥梁变形的影响。结果表明:插入比对桥墩水平位移最大变形及整体沉降影响不大;设置支撑能够减小桥墩水平位移及沉降,增加支撑道数对变形影响小;隔离桩不能减小变形;距离显著影响水平位移和整体沉降,但对沉降差影响不大。     

考虑爆破效应的隧道开挖损伤区及渗流场分析

针对爆破效应对围岩力学参数及渗透系数的劣化问题,根据岩石弹塑性力学、连续损伤力学、有效应力原理及渗透系数演化方程,提出了基于Hoek-Brown准则的岩体弹塑性损伤模型,并给出了模型的有限元数值求解算法.以甄峰岭隧道为工程依托,对所选断面开挖损伤区进行数值分析,通过声波检测手段确定爆破扰动范围及损伤值,修正计算力学参数和渗透系数.结果表明,考虑爆破效应后的开挖损伤区,位移值和涌水量均大于不考虑爆破效应时的数值,进行工程稳定性评价时应充分考虑爆破因素的影响.     

龙凤山水库土坝渗流观测与数据分析

在对龙凤山水库土坝渗流观测资料进行整理、分析并选用合理观测数据的基础上，分析了土坝渗透稳定性，结果表明对土坝管涌段的工程消险措施是正确的。     

岩石裂隙的法向蠕变及渗流的影响

法向蠕变是岩石裂隙的重要力学性质之一．通过分析岩石裂隙法向蠕变机理、进行干燥及渗流情况下岩石裂隙法向蠕变试验,探讨了岩石裂隙的法向蠕变及渗流的影响．研究表明,对于粗糙岩石裂隙来说,瞬时有效应力总等于裂隙凸起的压缩强度,因而初始法向蠕变明显,而后随接触面增加,蠕变速率逐渐降低;渗流过程中,岩石裂隙法向蠕变更加明显,且初次加栽应力水平下岩石裂隙法向蠕变远大于后续加载应力水平;岩石裂隙法向蠕变不能决定岩石裂隙渗流能力的降低,水力冲蚀作用明显时,可能产生裂隙渗流能力随裂隙法向压缩而增大的情况;岩石裂隙的蠕变闭合与岩石裂隙面粗糙度有关,粗糙度越大,岩石裂隙蠕变闭合量越大．研究结果对岩石裂隙法向蠕变的数值模拟及工程实践有一定参考价值．