降雨作用下裂隙红黏土边坡渗流特征与冲刷模式

针对降雨作用下裂隙红黏土边坡失稳破坏问题，开展红黏土边坡裂隙演化、降雨入渗及冲刷模型试验，提出基于图像摄影识别技术的边坡裂隙特征及含水率分布定量表征方法，揭示红黏土边坡裂隙演化规律，分析裂隙发育程度与降雨强度对红黏土边坡渗流特征与冲刷模式的影响。结果表明：干燥作用下红黏土边坡表面裂隙发育，其中坡面裂隙发育最强烈，其最大裂隙平均宽度为4.1 mm，最大裂隙深度为7.7 cm，最大裂隙率为10.4%，但坡底子裂隙和分支裂隙发育最充分，且主裂隙最先出现于远离坡面处；降雨作用下，雨水极易沿坡表裂隙形成优势流迅速渗入边坡内部，使边坡含水率增加且呈不均匀分布，出现局部暂态饱和区；裂隙发育程度和降雨强度的增强均会提高前期降雨入渗速率，并增加最终降雨入渗深度，其中坡底处入渗深度最大；极端降雨对裂隙红黏土边坡冲刷作用明显，造成坡面松散层流失，坡底显现冲刷痕迹，坡脚局部发生滑动。基于图像摄影识别技术定量分析边坡含水率分布的方法简单有效，研究成果可为裂隙性红黏土边坡灾害防治提供参考。     

基于非线性渗流模型的管道型岩溶隧道突水机理研究北大核心CSCD

管道型岩溶突水是一个复杂的多场耦合的非线性渗流问题,致灾具有突发性。为揭示管道型岩溶突水灾害的发生机理,文章基于多物理场耦合作用机理,开展了不同溶腔水压、岩溶管道内不同填充介质、不同岩溶管道宽度及岩溶管道长度条件下的多场耦合分析。得到以下结论:(1)管道型岩溶破坏模式下发生的突水灾害,根据填充介质透水性能的异同而表现不同;(2)流体从富水溶腔中流出时流速较小,流经岩溶管道后流速逐渐增加,进入隧道后达到最大值;(3)影响突水过程的因素主要有:富水溶腔水压、岩溶管道或断层裂隙带内填充介质的种类、岩溶管道的宽度、隧道与水源的距离,其中,岩溶管道宽度及岩溶管道内填充介质类型对突水影响大于其他因素。     

地下水渗流对砾石地层人工冻结过程的影响

采用室内模型试验,研究地下工程中水渗流对砾石地层人工冻结过程的影响,分析砾石地层的温度场分布特征及冻结壁的形成过程、交圈时间和厚度演化机制。结果表明:人工冻结管的冷量扩散与地下水渗流之间存在显著的耦合效应;无渗流时,人工冻结过程中砾石地层上下游温度场呈现对称分布特征,且冻土圆柱和冻结壁厚度均匀一致;地下水渗流导致砾石地层上下游温度场呈现显著的不对称性,且渗流速率越大,不对称性越明显;冻结壁交圈时间随地下水渗流速率的增加而近似线性增长,渗流速率达到5.00 m·d^-1时为无渗流时的3.2倍;由于地下水渗流的"冲蚀"作用,上游冻结壁厚度随渗流速度线性减小,下游冻结壁厚度则线性增大,冻结壁呈现"马鞍"形状。     

土石坝加固工程中的防渗墙应力变形分析

分析土石坝加固工程中混凝土防渗墙的受力特点,指出渗流状态的改变是防渗墙产生弯曲应力的主因。先计算模型各工况下的渗流状态,得到各状态下墙身的渗透压力,再进行应力变形计算,采用Goodman单元模拟墙土间相对位移。计算结果显示运行期由于渗流状态的改变防渗墙下部背水侧出现轻微的拉应力,并得到相应的防渗墙弯矩供结构设计考虑。     

考虑渗流影响的深基坑支护桩桩间距研究

针对同时考虑作用在水体上的粘滞力和作用在土体上的渗透力这一特殊工况,建立微分平衡方程,求解得到计算水-土压力公式。以深基坑典型支护结构(止水帷幕+支护桩)处理方式作为研究对象,基于土拱理论推导出考虑渗流影响的深基坑支护桩桩间距计算式,并结合工程实例计算出考虑渗流影响的深基坑支护桩桩间距。     

广西右江沿岸粘土三轴渗流剪切强度试验研究

水位骤降是影响边坡失稳的重要因素之一。渗透性较差的粘性土质边坡在水位骤降时坡体内形成的渗流力要远大于渗透性较好的边坡坡内产生的渗流力,所以更容易发生边坡变形、失稳。文章通过室内三轴试验,研究广西右江沿岸饱和粘土渗流特性和渗流作用下的抗剪强度变化规律。根据试验结果,得出了在不同围压状态下,该地区饱和粘土比降—渗流速度、渗透压力—粘聚力、渗透压力—内摩擦角间的关系及变化规律,同时对其关系曲线进行了拟合,得到了相应的拟合函数。     

不同底质海床上自升式平台矩形沉垫的渗流力研究

自升式海洋平台具有良好的移动性,可在各种不同底质的海床上作业,在不同工况下自升式平台的大尺度矩形底座和沉垫会受波浪、海流和海床渗流力的作用.基于渗流力学的基本理论,验证ABAQUS有限元软件模拟海洋平台沉垫渗流问题的可行性与精确性,探讨海床不同底质对平台沉垫底部渗流力的影响规律.     

隧道围岩渗透系数反馈分析

为了给渗透系数反演分析提供依据,该文首先分析了温度场与渗流场的基本理论、微分方程、边界条件的相似性,然后利用ANSYS的优化设计模块,以八台山隧道为背景,反演分析渗透系数。其中采用循环迭代的方法解决了自由面的求解问题。最终结果表明,ANSYS热分析模块可以较好地模拟渗透场,反演的参数也可以客观真实地反映真实情况,对于实际工程而言具有一定的指导意义。但是值得强调的是,反演分析仅仅只是野外勘测工作的一个延续而已,它可以减少野外作业的耗费,但是却不能替代野外作业。     

基于非饱和渗流的三峡库区某堆积层库岸滑坡失稳机制

当前运用非饱和渗流理论对堆积层这一类滑坡失稳机制研究不多。以三峡库区某堆积层滑坡为例,基于非饱和渗流理论,对库水位下降过程中地下水对滑坡作用规律进行了数值模拟分析,结果表明,库水位下降过程中形成的超孔隙水压力和水平向渗流产生的动水压力是滑坡变形失稳的主要因素。