复杂条件下膨胀土边坡渗流和稳定性分析

膨胀土的工程性质受周围环境及气候的影响比较大,很多膨胀土边坡的失稳破坏是在降雨时或者降雨后发生的。对膨胀土边坡失稳而言,胀缩性和裂隙性是内在因素, 降雨入渗是外部诱发条件。用SEEP／W和SLOPE／W软件对膨胀土渠坡工作期间水位快速升降、降雨入渗以及自然蒸发等可能工况进行了系统分析,并考虑了裂隙的影响。分析结果表明,由于非饱和土的渗透系数很小,渠坡内部各种物理场要经过较长的时间才能达到稳定;水位快速升降对临水面含水量和压力水头的影响较快,需要经过一定时间才能影响渠坡内部的含水量和压力水头变化;膨胀土张裂缝对降雨入渗有显著的影响,含水量和总水头影响范围达到张裂缝底部;水位快速下降会导致边坡安全系数降低。研究结果对边坡稳定性分析很有意义。     

竖向裂隙对降雨条件下边坡稳定性的影响

对降雨条件下边坡稳定性进行分析时,通常未考虑坡体竖向裂隙的影响。实际工程中,边坡由于前期变形可能会在坡体不同的位置形成竖向裂隙。为研究降雨条件下竖向裂隙对边坡稳定性的影响,利用Geo-Studio软件对降雨工况坡体有无裂隙以及裂隙处于坡体不同位置时边坡稳定性随时间的动态变化进行了模拟和比较。结果表明,降雨条件下竖向裂隙的存在会使边坡的稳定性更大幅度地降低;竖向裂隙的位置对边坡的稳定性影响显著,裂隙底部越接近地下水位,越容易降低边坡的稳定性。     

计算边界范围的选取对渗流作用下边坡稳定性分析精度的影响

目前针对渗流作用下边坡的稳定性分析一般都是首先通过渗流计算求得坡体内浸润面的位置,然后再进行安全系数的求解,所以当坡体后部地下水补给充足时,边界范围的选取将直接影响到坡体内浸润面的位置和安全系数的计算结果.由于PLAXIS有限元程序在渗流计算方面具有比较强大的功能,因此采用该软件对边界范围对渗流作用下边坡稳定性分析精度的影响进行研究.从算例所得到的结果看,当左边距等于10倍坡高时,安全系数的变化逐渐稳定,左边距的增大对安全系数不再产生影响.     

几种物理场的相似性及其在有限元分析中的实现

用数学方法对渗流、杆的扭转、流体的无粘性不可压缩无旋流动、电传导中的电压场等几种物理场方程进行推导得到各自的控制方程，通过比较分析这几种物理场与温度场控制方程的异同，得出了温度场的计算机辅助有限元分析软件也可用于分析计算这类物理场的结论。为分析解决此类问题提供了一种新的思路。     

土质边坡工程风险分析

扼要地阐述了边坡工程事故引发的原因和边坡工程体系包含的不确定因素,从自然、社会、经济、管理等方面对这些因素进行了归纳,介绍了安全评估的故障树分析法以及由顶事件概率求底事件概率的计算公式.从技术的角度对土质开挖边坡工程体系进行了研究,建立了边坡工程故障树模型以及在此模型下边坡工程风险事件发生概率Pf的计算方法.在求解风险损失的过程中分析了传统专家调查法存在的不足,从而提出改进的专家调查法.通过工程实例,定性和定量地对边坡工程风险进行了分析,利用风险分级体系对风险的大小进行评价,为边坡工程风险管理提供了一定的依据.     

考虑非饱和特性的小浪底大坝边坡稳定分析

考虑斜墙粘土非饱和特性,利用非饱和土理论与方法,分析了小浪底大坝坝坡的稳定性.首先用非饱和土直剪仪研究了斜墙粘土的强度规律;其次用有限元法研究了稳定渗流与水位骤降时坝体内渗流场和孔压分布规律;最后用Mogenstem-Price法分析了大坝3个断面在3种工况下坝坡的稳定性.结果表明,非饱和斜墙粘土中的基质吸力提高了土的抗剪强度,增强了坝体的稳定性;但同时也对孔压分布产生影响,增大了饱和区,对坝体的稳定产生不利的影响.斜墙粘土的非饱和性对小浪底大坝的稳定总体是有利的.     

水坝渗流问题的变分不等模型及有限元解

水坝的渗流问题是工程上很受关注的问题。本文采用变分不等式模型,结合有限元方法研究具有自由边界的渗流问题,在整个结构区域内作有限元剖分,避免了传统的有限元分析中需事先估计边界形态、反复修理计算区域的迭代过程。本文方法为简介而快速地分析渗流自由边界问题了一条有效的途径。     

考虑空气渗流的建筑保温材料湿积累计算模型

在分析了空气渗流对水蒸气分压力和温度影响的基础上,分别构建了冷凝区和非冷凝区湿积累计算模型。实例分析了夏季和冬季两种工况下空气渗流对保温砂浆内湿积累的影响,并从理论上对实践经验进行了诠释。经实例分析表明:该模型不仅可以分析建筑材料不同部位的湿积累速率,还可为计算质量含湿率提供依据。     

利用面元法计算舰船在水底引起的压力分布

舰船水压场的研究是设计新型水压水雷、研制水压扫雷具以及舰船自身防护的依据,具有重要的军事意义.基于船舶水动力学势流理论.建立了计算有限水深舰船水压场的数学模型.采用Hess-Smith方法将面源分布于船体表面,对舰船在有限水深引起的水底压力变化进行了数值计算,并与已有的实验结果进行了比较.进一步分析了舰船水压场的分布特...     

下限有限元在边坡稳定分析中的应用

针对极限分析下限法在边坡稳定分析中的局限性，在极限分析下限定理的基础上，引入有限元的思想来建立静力许可应力场，运用最优化理论中的内点法对边坡稳定问题进行求解。据此建立了下限有限元分析边坡稳定的数学模型，编制了有限元程序，通过对经典算例进行求解，计算结果表明该方法是一种合理有效的方法。     

油罐罐底渗漏模拟试验及渗漏量计算

油罐罐底渗漏不仅会造成巨大的经济损失和环境污染，甚至还会带来火灾爆炸，严重威胁存储油料场所安全。因此，主动掌握油罐渗漏量数值范围和渗漏发展规律，显得很有必要。利用模拟油罐渗漏装置在微压条件下进行了无砂垫和有砂垫罐底小孔渗漏速率试验，获得了渗漏速率的数值范围并运用Matlab对数据进行处理，拟合出有砂垫罐底小孔渗漏量计算的经验公式。试验分析表明有砂垫罐底小孔渗漏量比无砂垫时的渗漏量在数值上小很多，此结果将为加压条件下的渗漏试验奠定基础。     

三峡库区某滑坡有限元分析

库区大量的边坡滑坡因其特殊的地质条件,传统的分析方法无法分析其发展过程,有限元强度折减法是近年来兴起的一种新方法,克服了传统方法的局限,已在工程中得到了应用。运用其对库区某碎石土滑坡工程进行了分析并对其作出稳定性评价,最后与极限平衡条分法(Spencer)进行比较,二者结果相当接近。     

南水北调中线工程安阳段渠坡换填土的强度特性研究

为了分析南水北调中线工程安阳段渠坡的稳定性,对该渠坡换填土在不同含水率下进行了不固结不排水三轴剪切试验.研究结果表明:剪切速率对基质吸力的影响较大,而对强度的影响较小;通过比较确定了合适的剪切速率;含水率相同的试样在不同围压下的强度值在pf -qf坐标上呈良好的线性关系;得到了试样在不同含水率下的总强度指标,建立了总内...     

各向异性稳态渗流复级数解析分析法

提出一种求解二阶线性椭圆形偏微分方程过值问题的新型复级数展开法,并用于求解二维各向异性稳态渗流问题,首先得到了各向异性稳态渗流矩形域、圆形域一般解析解,而且给出数值算例。     

含黏砂土渗透系数的3种试验方法浅析

对含黏砂土进行3种试验方法的渗透试验，即变水头渗透试验、常水头渗透试验和一维垂直土柱积水入渗试验，探讨了含黏砂土的渗透系数与干密度之间的函数关系，试验结果表明渗透系数随干密度的增大而呈现指数函数形式的衰减。3种试验方法所得函数形式是一致的，说明3种方法测试含黏砂土的渗透特性都是可靠的。     

基于FLAC^3D的岩土边坡施工效应研究

采用FLAC3D对预应力锚索框架梁支护的岩土边坡施工过程进行数值模拟,围绕施工中坡体位移场与应力场的变化以及下级边坡施工对上部已完成的支挡结构受力影响进行研究.结果表明坡体开挖引起的松弛区呈圆弧状,且位移由临空面向坡体内逐渐减小,坡体弹性模量与其变形呈非线性递减关系;预应力锚索框架梁能有效抑制坡体变形,从坡顶到坡脚锚索轴力依次增大,故工程设计中宜对其分别设计,做到“强腰固脚”;下级边坡与上级边坡的支挡结构相互约束,共同承担滑坡推力,形成一种“联合支挡结构”.     

复杂条件下岩质边坡施工过程数值模拟

为研究基坑开挖时的变形、稳定性及对坡顶建筑物的影响,以实际工程为例,运用数值模拟分析方法,对含有软弱夹层的顺层岩质基坑边坡在直立开挖与支护过程中的位移场、应力场及对坡顶建筑物影响进行了动态模拟分析。研究结果表明:开挖过程中,岩体卸荷引起变形,支护结构可以限制变形的发展,开挖面处岩体失去原有限制发生卸荷回弹,使得边坡顶部和靠近开挖面处出现拉应力集中区,层状岩体的软弱夹层处会产生较大的剪应力,并随着开挖加深而增大;开挖后边坡顶部已建挡墙附近应力消散,坡顶产生不均匀沉降。     

锚杆支护岩质边坡地震动力响应分析

目前的锚杆支护边坡地震动力设计主要采用拟静力的方法，无法考虑锚杆和边坡在地震作用下的相互作用，汶川地震边坡破坏现象调研表明，锚杆具有良好的抗震效果，所以有必要对锚杆抗震效果进行研究。利用动力有限差分软件FLAC^3D，通过分析一个岩质边坡算例坡面上监测点动力响应加速度峰值放大系数在锚杆支护前后变化，研究了锚杆在各种不同地震波作用下的抗震效果。结果表明：在不同地震波作用下，锚杆都能显著降低坡面加速度峰值放大系数，提高边坡的动力稳定性，具有良好的抗震效果。最后结合强度折减动力分析法对锚杆在地震作用下的破坏机理进行了研究，为锚杆支护边坡的抗震设计奠定基础。