堤基渗流无害管涌试验研究

在室内水槽中进行几何比尺1∶20及1∶40的堤基渗流引起的管涌试验,论证了双层地基粉细砂层发生管涌通道时影响大堤安全的水平渗流临界坡降平均值为0 1左右。试验结果表明,管涌与砂层厚度、砂层顶面接触糙度、出口水头损失、堤前冲深以及砂基结构性质等有关,管涌有害与否与沿程承压水头分布的不断调整和渗流量变化密切相关。文中还讨论了模型比尺问题。

悬挂式防渗墙控制管涌发展的理论分析

根据渗流理论,导出了大堤采用悬挂式防渗墙时渗流场的水头和坡降分布、管涌突发时的局部涌砂范围以及继续向上游冲蚀发展的距离等计算公式,其中渗流场的计算公式还用三维有限元计算作了验证,并与试验进行了对比。

悬挂式防渗墙控制管涌发展的试验研究

在试验室水槽中进行了有悬挂式防渗墙的砂质堤基的渗流模型管涌试验,取得了不同贯入度悬挂防渗墙防止管涌效果的系列试验成果,论证了悬挂式防渗墙对覆盖土层下粉细砂地基发生管涌时有截断通道、控制管涌发展的显著功效。根据试验资料确定了悬挂式防渗墙及其前后水平段的渗流临界坡降,给出了管涌险情是否会影响大堤安全的估算公式。

北江大堤典型堤段管涌试验研究与分析

用北江大堤典型堤段的堤基粉细砂砾在玻璃水槽中模拟不同砂层厚度、埋深、层次结构及接触面粗糙度等条件下的管涌试验。论证了接触面加糙后能使临界坡降由光滑面的0.10提高到0.13～0.20。较细的上层砂和较粗的下层砂砾将有可能使临界坡降减小30%左右。最后,根据多层地基渗流理论推导出堤基渗流管涌发展的计算公式,并用三维有限元计算进行了验证。该公式可以用来估算管涌突发时的涌砂范围和继续向上游冲蚀发展的距离,以便判别危害大堤安全的程度。

渗流作用下土坡圆弧滑动有限元计算

分析了土坡滑动稳定性计算的条分法及其存在问题 ,并提出了圆弧滑动的有限元法 ,以三角形单元的渗透力取代垂直条块周边的水压力 ,正确考虑了渗流方向及其力矩的影响 ,不仅提高了计算精度 ,而且连续计算渗流与滑坡 ,使计算过程简便迅速。

堤基渗流管涌发展的理论分析

本文在渗流理论基础上,推导出了管涌孔口附近的涌砂范围及继续向上游冲蚀发展距离的计算公式,所提出的管涌冲蚀向上游发展的计算方法,可用来鉴别管涌的危害程度。计算结果与模型试验及管涌的实际调研资料比较接近。文中还用三维有限元数值计算方法验证了本文推导的水头分布及渗流坡降公式的可靠性,并论证了直接引用源汇点理论计算管涌附近水头分布的不适应性。

砂砾土各级颗粒的管涌临界坡降研究

基于渗透力概念在管涌问题研究中的具体应用,按照渗透力与土颗粒浮重间的极限平衡推导出能计算管涌土的砂砾土料各级大小土颗粒的管涌临界坡降公式,并经过国内外大量管涌试验资料的验证是合理可信的。

海堤结构型式及抗滑稳定性计算分析

本文在东南沿海的海堤结构型式及有关潮位、波浪和海淤土强度的资料基础上， 进行了非稳定渗流有限元法计算， 以及在潮位和波浪作用下的抗滑整体稳定性计算分析． 比较了单圆弧滑动和复合圆弧滑动以及加筋抗滑的有限元法计算结果， 认为海淤软基抗滑计算以复合圆弧更为合理， 斜坡式比直立式海堤的抗滑稳定性稍好， 结合三防（ 防浪、防冲、防渗） 考虑， 当以带平台的复式断面海堤结构型式为好， 但仍应因地制宜．

洪峰过程非稳定渗流管涌试验研究与理论分析

进行了洪峰过程和潮汐变幅对堤防发生管涌影响的非稳定渗流模型试验。与固定洪峰水头下的稳定渗流管涌试验结果相比,由于洪峰过程高水位历时较短,管涌险情发展的可能性显著减小,同时,管涌险情的发生也与土层的结构、压缩性和透水性有关。结合北江大堤洪峰模拟过程,讨论了砂模型试验的模型相似律和时间比尺的推算问题,给出了管涌险情发展时间的参考值。最后,通过可压缩非稳定渗流方程,导出了正弦型洪峰、潮汐或波浪在堤基中的传播速度、迟后时间、洪峰水头和能量衰减规律的计算公式,并得到试验资料的验证。

裂隙岩体渗流计算方法研究

文中系统推导了裂隙网络模型,正交和非正交裂隙组的连续均质场模型计算公式,编制了数值计算方法的程序并应用于实例,还用物理模型加以验证。 经过多次裂隙渗流与多孔介质渗流计算比较,裂隙渗流的自由面显著高于多孔介质,因此研究裂隙岩体渗流和岩坡的稳定性以采用裂隙渗流计算方法为可靠。

海堤护坡块体的稳定性分析

本文在对海堤不同结构形式在波浪作用下诱发渗流场的有限元计算成果基础上 ,分析了护坡块体和堆筑墙面块体的局部稳定性 ,并给出了护坡块体和稳定性计算公式 .然后引用波浪水槽试验资料验证了计算公式的可靠性 ,并与常用的赫氏公式作了对比评述 .

再论渗透力及其应用

追述了多年来对渗透力学术观点的争论,并再就此问题论述了渗透力的物理概念及其与之相关的各力(包括渗流作用合力及其分解成的两个分力(渗透力和浮力)),渗透力与周边孔隙水压力的转换关系及各力作用在单位土体的图示;从数学上引用格林公式,证明土体表面水压力与土体本身渗透力之间的转换关系。并把渗透力应用到管涌问题,推导出能计算各级土颗粒的临界坡降公式;同时也列出早年引导出的滑坡计算公式。说明了引用渗透力研究管涌和滑坡问题的优越性。

堤防非稳定渗流几个关键值的经验公式

根据一般双层地基上堤防非稳定渗流有限元计算成果,分析出单宽渗流量、堤背脚下承压水头和堤身浸润线高度等渗流关键值在洪峰过程中的峰值经验公式,供设计管理堤防者参考。从而可以更简便地计算堤坡稳定性和判定堤内是否发生管涌破坏以及是否需要设防渗墙等渗控措施。

关于渗流的力及其应用

饱和渗流是岩土体失稳的重要因素。叙述了渗流产生的消极破坏力"浮力"和积极破坏力"渗透力"。较详细地讨论了渗流各力之间的相互转换关系及其在管涌滑坡问题中的正确应用;并特别推荐引用渗透力计算滑坡问题具有简便、精确的优点。并指出了在计算中和设计规范中引用渗流力方面的误解。

堤防设计中的非稳定渗流计算

江河堤防必须考虑河水涨落的非稳定渗流来设计最经济可靠的渗控措施,本文按照河水洪峰在堤身内引起的浸湿(润)线前锋推进图案,引导出任何洪峰过程中堤身内浸湿距离的计算公式,包括不透水和透水堤基以及有防渗措施的堤基。计算公式与河堤渗透试验和数值计算结果互相对比是一致的。对于特殊情况,正弦曲线的典型洪峰,也给出了简便的浸湿距离计算公式。同时还给出了考虑非饱和土的吸力作用的计算公式以及在洪峰过程中堤后渗水量计算公式。

关于《建筑边坡工程技术规范》(GB50330—2013)的讨论

关于《建筑边坡工程技术规范》（GB5033—2013）（以下简称＂边坡规范（2013）＂）,已有讨论文从土力学方面提出了一些意见。这里想从渗流水力学方面讨论一下滑坡计算公式中的孔隙水压力问题如下：《建筑边坡工程技术规范》（GB50330—2002）[3]（以下简称＂边坡规范（2002）＂）稳定性分析中的渗流、孔隙水压力是采用正确的动水压力算法,这次再版却删去了动水压力,不知何故？

管涌与滤层的研究(Ⅱ):滤层

对管涌和滤层两个相关联问题的研究和发展过程进行了综述和评论;同时也给出了过去的研究成果,并与之进行比较。在滤层研究方面,指出了由平均粒径一点控制到两点和级配曲线多点控制的发展趋势;研究表明:太沙基的滤层规格比较保守,应结合内外水动力学研究砂砾滤层和织物滤层的适用规格。而粘土的滤层设计,关键是看能否发生贯穿性裂缝,其设计思想悬殊;井管滤层的淤堵失效应研究抽洗复苏的良策。

土坡渗流整体稳定性分析与控制——渗流作用下土坡稳定分析

土坝岸堤的渗流破坏有两种:一是因集中渗流和大的出渗坡降使地基或坡面发生管涌或流土,一是因渗流场普遍存在的孔隙水压力所造成的整个土体的滑动,前者属局部稳定,后者属整体稳定,本文只讨论后者.

粘土铺盖的沉降裂缝计算方法

水库蓄水后,粘土铺盖及下卧软粘土层将发生沉降,甚至裂缝。作者结合非稳定渗流计算,对软土层提出排水固结沉降过程的计算方法,并估算了是否发生裂缝的可能性。还对加快和减缓沉降的措施进行了讨论。

堤坝渗流以沟代井列的计算方法

本文探讨了用有限元法分析含井列情况的渗流时,用窄沟代替井列的几种方法,以实现井的有限元分析。由于以等效的无限窄沟作为计算的模型,把原属三向渗流问题化为二向渗流问题来求解。 按照所提出的计算方法,对各种布局的减压井进行了以沟代井的计算,并将计算所得结果与导电液连续介质模型的试验结果进行了比较,取得甚为一致的结果。最后,对所提出的计算方法如何应用到复杂的成层透水地基的问题作了介绍。