裂隙岩体稳定/非稳定渗流数值模拟

 发展裂隙岩体稳定/非稳定的渗流数值模型,一方面,依照裂隙面的密度、产状、位置、大小和开度的统计分布规律,使用蒙特卡罗模拟技术将完整岩石切割为三维不规则块体集合。根据相邻块体单元间产生的裂隙单元,构建三维裂隙网络系统,并附加各裂隙单元的水力特性;另一方面,对裂隙单元进行三角形单元的有限元网格划分,运用变分原理导出裂隙单元的渗流有限元求解方程。采用离散元方法中的动态松驰技术,在无须组装整体渗透矩阵的情况下求解裂隙网格各结点的水头值。最后,通过典型算例验证程序的可靠性及适用性。     

基于非稳定渗流有限差分的库岸滑坡稳定分析

三峡水库蓄水及水位波动,将极大地改变库岸滑坡体内的水文地质条件,库水位骤降和暴雨入渗是诱发滑坡的主要因素。目前,库水位骤降时的滑坡稳定性评价是滑坡防治中的一个难题。根据三峡水库水位调控方案,以某库岸滑坡为实例,利用有限差分法模拟库水位从175 m骤降至145 m时各时段的滑坡暂态渗流场,将计算得到的暂态水压力分布用于滑坡的稳定分析,建立了渗透力作用下滑坡稳定性评价的不平衡推力法,探讨不同工况下滑坡体稳定性变化规律。研究表明:库水位下降时,坡体稳定性先减小后增大,且在库水位降低至160 m左右时滑坡的稳定性达到最低值;当暴雨强度为200 mm/d时,该库岸滑坡的临界降速1 m/d。该成果将为库区滑坡治理提供科学依据。     

黄河羊曲水电站面板堆石坝三维有限元渗流分析

为了确保黄河羊曲水电站混凝土面板堆石坝布置合理和工程安全,采用三维有限元软件MIDAS GTS对羊曲水电站面板堆石坝坝体进行三维有限元渗流计算,分析坝体等势面、压力水头、孔隙水压力、浸润线和浸润面等渗流要素分布情况.结果表明:坝体面板及坝基帷幕的防渗效果显著,坝区的防渗系统(坝体面板+防渗帷幕)作用明显,面板堆石坝安全...     

黏土地基深井排水效果试验与渗流场分析

深井降水效果将影响水利工程的排水方案设计。为了分析黏土地基工程深井井点降水措施的有效性,结合无锡市生态休闲岛工程,根据地质勘测资料,通过建立渗流分析有限元模型,采用固定网格有限元非饱和渗流计算分析方法,分析了深井降水的非稳定渗流场,对比分析了试验井的排水量实测数据,研究结果表明深井降水具有较好的排水效果,提出了地基土层渗透性对渗流场有较大的影响,建议了采取合适的井深和井间距以保证深井降水效果,结果可为类似黏土地基排水措施提供设计参考。     

堤防工程中的不稳定渗流计算

本文讨论了堤防工程中不稳定渗流和稳定渗流的形成及影响因素 ,分析了水分在土体中的扩散原理 ,结合工程实例提出了堤防中不稳定渗流计算的一种新的实用计算方法     

基于数值模拟及反分析研究施工因素对渗流特性的影响

通过现场调研大量病险水库大坝防渗加固案例,结合文献介绍,归纳总结了勘察设计及施工阶段可能影响防渗墙防渗效果的诸多因素,并对其可能导致的不良效果进行合理归并分类。基于上述分类,建立简化物理模型,采用Geostudio中seep/w模块开展渗流模拟,评估土石坝防渗墙加固后的防渗效果。最终以某水库防渗加固的效果为例,针对存在质量缺陷、防渗结构形式差异、水位变动引起非稳定渗流等工况进行分析,通过出逸点水力坡降、渗流量等要素评估各工况因素对防渗效果的影响程度,结合浸润线形态开展防渗体防渗效果不良原因初判,并对稳态下不同库水位水平及库水位变动工况进行数值模拟,比较分析其浸润线形态差异,结果显示贯穿缺陷严重削弱了防渗墙防渗效果,不同库水位骤升骤降速率下的浸润线变化与稳态库水位相比在上游出现了"延缓上升"与"延缓下降"现象,通过以上研究为病险水库防渗加固整治提供参考。     

基坑降水引起的沉降计算初探

基坑降水所引起的附加应力是基坑周围土体发生沉降的根本原因.本文以稳定渗流基本理论为基础,同时结合分层总和法提出了一种计算降水引起周围土体沉降方法,并且相应地给出了其计算步骤.对计算公式中参数的确定给出了说明,可供类似研究作参考之用.     

有限元法在湿润地区地下水分析中的应用

本文以湿润地区具有自由水面的潜水含水层为研究对象,根据连续性原理和达西定律,用显式有限元法对湿润地区地下水进行分析计算,对解域的空间变量采用有限单元分割,用时间变量采用逐步积分法.通过计算实例验证,所提出的方法具有较好的精度.     

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。     

有限元法在土坝稳定渗流计算中的应用

1　渗流计算中常用的几种方法及优缺点从理论上来说 ,土坝渗流计算是在已知定解条件 (初始条件、边界条件 )下解渗流基本方程 ,以求出土坝渗流场的水头分布 ,进而计算渗流量和渗流水力坡降等。迄今为止 ,已有大量的文献介绍了透水地基或不透水地基的土坝渗流计算方法 ,这些方法多为流体力学和水力学解法。对于实际的土坝工程 ,以往大都是借助于模型试验来求解土坝渗流问题。近代计算机技术的发展和计算机的应用为土坝渗流计算开辟了新的途径 ,各种复杂情况的土坝渗流 ,都可以在高速数字计算机上模拟出来 (数值模拟 ) ,模型试验比较来看具有…