潜水井三向非稳定渗流的有限元解法

本文根据变分原理,对适合达西定律的无压地下水三向非稳定渗流的一般定解问题式（1）提出了用有限元法计算水头分布和渗流量的公式,即式（19）和式（20）。并通过抽水井算例,证明它们对求解有自由面的三向非稳定渗流问题,是一种可行的数值方法。     

关于“堤坝非稳定渗流试验研究与计算”一文讨论及终结讨论

<正> 下面准备对地下水非稳定渗流的数学模型以及模型试验研究等方面的问题谈些意见,供原作者参考。一、地下水非稳定渗流的数学物理方程1.具有自由表面的非稳定渗流在研究浅层地下水渗流问题时,系基于假定土体骨架和流体为不可压缩的前提下导得的,其渗流方程表达式如原文式（5）。该式的形式虽与稳定渗流方程一致,但在求解过程中其自由面边界是随时间t而改变,故它归结为一个与时间有关的动边界问题,显然在自由面处应满足下面的边界条件     

饱和填土稳定渗流条件下动主动土压力计算

地震力和地下水渗流共同作用条件下的饱和填土土压力的计算问题是土力学中土压力课题研究的热点和难点所在。对地下水渗流流线为竖直向下的稳定渗流（问题1）和流线弯曲、地下水从挡土墙排出的稳定渗流（问题2）2种简化状态,基于拟静力法和库仑土压力理论,建立了动主动土压力的计算公式。通过和前人研究的对比分析,验证了该计算公式的可靠性,讨论了填土内摩擦角对动主动土压力的影响。结果表明,总动主动土压力随填土有效内摩擦角的增大均呈非线性减小变化,且问题2的总主动土压力随有效内摩擦角增大的减小变化更显著。     

深基坑开挖渗流与应力耦合分析

为了探求深开挖过程中渗流场的变化规律以及对应力场产生的影响，并由此导致基坑稳定的问题，本文对渗流场进行了稳定渗流与非稳定渗流有限元分析，忽略团结效应，将渗流场的水力作用与应力场耦合，力图通过这种分析，以求得在深开挖过程中，因降水形成的地下水渗流，对基坑稳定性影响的基本规律的认识，为深基坑开挖设计与信息化施工提供借鉴。     

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.     

地下水池在施工期间的抗浮计算

当水池的底面标高在地下水位以下时，地下水会对水池产生一定浮力，尤其是在水池刚刚建成，即池内无水、池外有土并有地下水的情况下，如图１所示。此时，水池有被地下水浮托起来或底板被浮力顶裂的危险，因此，必须进行水池的抗浮稳定性计算。１．总浮力计算地下水对水池的总浮力相当于水池所排出同体积的地下水重量，一般可按式（１）计算。F＝γwAD（H＋h１）（１）式中F———总浮力（kN）；γw———水的密度，取γw＝１０kN／m３；AD———水池底面积，算至池壁外周边（m２）；H———由池底内面算起的地下水深度（m）；h１———…     

对“安庆城市防洪堤渗流控制”一文的讨论

本刊1997年第6期刊登了"安庆城市防洪堤渗流控制"一文（以下简称"原文"）,其中的"渗透性参数有限元活反演拟会计算"和用平面有限元计算减压井（包括反分析计算）有值得榷商之处。1仅用测压管水头值进行反演分析不能得出渗透系数的唯一解"原文"第4节为"渗透性参数的有限元法反演拟合计算",在这里介绍的"优化反演方法"是根据断面各测压值pi;i=1,m,用优化方法寻求各上层渗透系数ki,i=1,n及反映井管淤塞性的kn＋1,使得在相应边界条件及相应各土层渗透系数的情况下,稳定渗流中各测压管部位计算水头hi,i＝1,m满足"原文"稳定渗流计算采用平面有限元法,由此得出各土层渗透系数及kn＋1。这样进行反     

三维基坑开挖阶段地下水渗流分析

为了掌握基坑开挖施工阶段地下水非稳定渗流规律及施工阶段对土体地下水孔压影响,建立了基坑开挖阶段地下水渗流的三维有限元分析模型。通过对基坑开挖阶段地下水渗流场的三维分析,达到对基坑渗流场实际复杂情况的模拟,比较理想地反映基坑渗流场中孔压等势线、流速矢量等渗流要素在不同施工阶段条件下的变化规律,在一定程度上弥补过去对基坑渗流场研究的不足。结果表明,针对基坑开挖施工全过程地下水三维有限元分析和模拟是完全必要的。     

稳定渗流时基坑侧向水土压力计算

分析了用朗金土压力或“水土分算”理论计算基坑支护结构上的水土压力时,由于忽略了地下水渗流的影响,对于渗透性强的土体,其计算结果与实测值相差较大的问题,对此问题,提出了地下水稳定渗流时,渗流作用对水土压力影响的计算方法,并用实例进行了计算比较,本文的计算结果能更好地符合工程实际。     

库水位下降时库坡浸润线的计算及改进

库坡浸润线计算的准确性直接影响到坡体的稳定分析和工程治理.将库坡浸润线的求解简化为一维非稳定渗流问题,可以得到库水位等速下降时的浸润线解析解.通过对解析解曲线的拟合,得到了便于工程应用的简化计算公式.借助有限元模拟方法,对简化计算公式进行修正,并通过室内模型试验对修正公式进行了验证.结果表明,试验值与公式计算值较为吻合...     

非稳定渗流对基坑整体稳定性的影响

通过模拟降水过程中基坑的非稳定渗流,分析了降水过程中基坑整体稳定性的变化规律,探讨了非稳定渗流、基坑降水方案和渗透系数对整体稳定安全系数的影响。分析结果表明,渗流对基坑整体稳定性不利。在设计时只有充分考虑地下水渗流的影响,才能保证设计的安全性;渗透系数对整体稳定性的影响较大,对于渗透系数较大的土体,设计时可以按照稳定渗流计算基坑整体稳定安全系数,但要充分考虑降水速度的影响。     

海洋沉积环境中地下天然气开采引起地面沉降的计算分析

在日本中部的千叶县房总半岛由于在地下深处开采水溶性天然气与医药用碘的资源而大量抽取地下水，从而引起大面积的地面沉降。1969年开始进行地面沉降的水准测量，至2002年，在过去33a中观测到的最大累积沉降为0．85m。为了减少沉降量，需预测可开采量。针对日本关东地下水盆建立了三维有限元模型。该模型可以同时计算三维地下水渗流及土层的固结，利用该模型分析了房总半岛的深层地下水开采引起地下水渗流场的变化。模型中的计算参数由露头岩样的高压固结试验确定。计算结果表明，从1956年到2002年开采区地下水头下降达190m。地下水的流向由高标处向海域流动变为从周围海域向开采区流动。这与关东地下水沉积盆地的向斜蓄水式构造相吻合。说明即使不停止开采地下水，只要将地下水的采取量控制在一定的范围，也可以大大减轻地面沉降。从1969年至今的地面沉降实测值与计算值也栩吻合。     

堤坝非稳定渗流试验研究与计算

本文以砂模型试验为基础,探讨了不透水地基均质土坝非稳定渗流的物理力学过程。分析了影响给水度μ值的若干因素,从给水度在非稳定渗流过程中的作用,提出了在计算中必须考虑μ值随时间的变化过程。 经有限单元法大量计算,从自由水面变化过程、流场分析及上游边坡稳定综合分析可知,式（4）按不同时段选取相对应的μ值进行计算,基本符合堤坝非稳定渗流的物理状态。     

对堤防稳定渗流形成条件的探讨

堤防稳定渗流计算是堤防工程设计的重要组成部分,依据《堤防工程设计规范》条文说明8.1.2、8.1.3“大江大湖堤防,汛期挡水时间长,能形成稳定渗流浸润线,海堤及有些江湖堤防挡水时间短,在汛期往往未能形成稳定渗流,因此,应根据实际情况按稳定渗流或不稳定渗流计算浸润线及渗流稳     

周家湾超薄防渗墙非稳定渗流分析

0概述我国堤防工程设计[1]规范规定在考虑背坡面的稳定性时,针对大江大湖采用稳定渗流方法计算浸润线和出口比降。这是考虑最不利渗透条件下河堤的稳定性,具有一定安全度的富余。但是由于河堤土质情况、断面条件、地下水条件、降雨多少、洪峰特性的不同,有些条件下河堤会很快到达稳定渗流阶段,并在这种最坏渗透条件下长期工作,容易发生各种渗漏及堤身管涌,诱发河堤的破坏。而在另一些条件下,河堤很难达到稳定渗流阶段,河堤的稳定性就比较高。从这种意义上,即使根据稳定渗流计算得到相同的安全度,如果达到稳定渗流阶段所需时间差异较大的话,实质上的堤防安全度是完全不同的[2]。但是在评价堤防除险加固效果时,只有在较高水头运行     

堤坝非稳定渗流观测资料分析方法

堤坝在实际运行中由于上游水位的不断变化，渗流状态是非稳定渗流。由于其边界条件复杂多变，参数很难确定，使得非稳定渗流的求解变得非常困难。在目前观测资料渗流分析中，仍采用稳定渗流方法。应用非稳定渗流理论，借鉴目前简单边界已有的结果，提出了一个新的非稳定渗流近似计算模型。利用已有测压管观测资料，求出非稳定渗流的半经验半理论公式的近似解，并进一步求出测压管水位在上游水位逐日变化的情况下，测压管水位日变化量的计算方法。用此方法计算了实例，与观测结果符合良好，计算值与实测值误差很小，一般仅几厘米，成果理想。求出近似的位势值，比较不同年份位势的变化，可作为工程防渗能力变化及防渗能力的评价指标，用于评价工程防渗状态的变化，应用于大坝安全监测评价中。     

非稳定渗流用截止负压法求解的研究

在稳定渗流截止负压法的基础上，通过进一步的研究，将其推广应用到三维非稳定渗流分析中，建立了与之相应的非稳定渗流求解方法。实际工程算题表明，该方法具有理论严谨、收敛速度快、计算精度高的特点，是稳定渗流和非稳定渗流分析中的有效方法。至于截止负压法对于非饱和渗流分析的适应性，尚有待于作更深入的研究，尤其是最大负压的取值问题。     

非饱和非稳定渗流作用下土坡稳定分析的强度折减有限元方法

从固、液相质量守恒的角度讨论非饱和非稳定渗流的基本方程，采用强度折减有限元方法且结合非饱和非稳定渗流有限元程序分析水位骤降引起的土坡稳定性，并与极限平衡法结果进行对比分析。研究结果表明，强度折减有限元方法是分析非饱和非稳定渗流作用下土坡稳定性的一种比较有效的方法，为工程实践提供参考依据，同时也指出今后的研究方向。     

关于堤防稳定渗流形成条件的几点思考

对于堤防工程设计来说,稳定渗流形成条件的确定以及计算是其重要组成部分。因此本文主要针对影响堤防稳定渗流形成的因素进行了分析,同时也对稳定渗流计算水位的确定问题进行了探讨,最终提出了一些有利于稳定渗流形成的方法和思路,以及稳定渗流计算水位的确定,希望能够提高堤防工程的质量。     

SEEPIW软件在深基坑饱和-非饱和非稳定渗流分析中的应用

本文采用国际商用软件GeoStudio（GEO—SLOPE）中的SEEP／W对一个深基坑进行降雨下深基坑饱和一非饱和非稳定渗流分析探讨，计算结果表明，在非饱和区，孔隙压力及含水饱和度都在随着降雨的入渗而逐渐增大，降雨导致地下水位抬升，土体孔隙压力升高，这些结果和实际情况一致。