裂隙岩体渗流的优势水力路径

优势水力路径是裂隙岩体中的主要渗透通道,是岩土工程中必须考虑和解决的问题。通过分析裂隙岩体渗流优势水力路径的形成机理及编制相应的分析程序,研究优势水力路径的主要表现形式及其应力相关性。研究表明,裂隙岩体中的优势水力路径客观存在于由连通裂隙簇、优势节理裂隙组、主干裂隙等形成的水力连通裂隙网络中,其分布与优势裂隙组和长大裂隙的分布及应力环境极其相关。通过分析裂隙岩体的优势水力路径,确定裂隙岩体中地下水的潜在渗透通道和分布状态,为边坡工程、地下工程等岩土工程的设计施工提供参考依据。

裂隙岩体公路隧道地下水渗流规律研究

在山岭隧道施工过程中,地下水是制约隧道施工安全与质量的重要因素。地下水的实际运动是极其混乱与复杂的。该文对案例工程的主要地下水类型—裂隙水进行研究,以达西定律为理论基础、采用等效连续介质模型,推导得出裂隙岩体渗流速度、符合实际的介质渗流系数计算公式以及非稳定与稳定2种渗流状态的理论方程。对裂隙优势水力路径进行研究发现,其与岩体渗透性能密切相关且具有应力敏感性,研究成果可为隧道防排水施工提供参考。

非饱和原状黄土的湿剪破坏特性

用非饱和土三轴剪切渗透仪,对原状黄土进行了常吸力三轴剪切与常剪应力增湿两类水力路径试验,分析了应力剪切与增湿剪切作用下原状黄土的应力应变及临界状态特性,探讨了水力路径对原状黄土增湿抗剪特性的影响,明晰了发生湿剪破坏时需满足的必要条件。研究结果表明:常吸力三轴剪切试验获得的不同吸力原状黄土的偏应力与净平均应力表示的q-p临界状态线为非平行直线,偏应力与有效平均应力表示的q-p’临界状态线可归一为一条直线,且可近似用饱和土临界状态线表示。常剪应力增湿试验获得的原状黄土q-p’临界状态点可归一,可用莫尔-库仑强度理论的线性形式描述;吸力对原状黄土抗剪强度贡献与水力路径有关,后者试验确定的抗剪强度参数比前者的低;定义了剪应力水平阈值与吸力阈值,用以判定是否会发生湿剪破坏及其发生湿剪破坏时吸力丧失程度,结合提出的考虑剪应力影响的持水模型获得了该阈值的表达式。

水位变动对库区非饱和路堑边坡稳定性的影响分析

选取三峡库区某处非饱和路堑边坡为研究对象,结合非饱和土流-固耦合理论,在不同水力路径条件下,计算得到坡体在整个调水周期阶段内的渗流场发展情况以及相应的边坡稳定性发展规律。研究结果表明:相同速率条件下,水位的变动类型(上升或下降)对坡体渗流场乃至稳定性所造成的影响也有所不同。水位陡升、缓慢上升以及水位骤降的作用阶段里,相应的边坡稳定性会持续降低,而水位缓慢下降的作用阶段里,受此影响的坡体稳定性会呈现出先降低后逐渐增加的规律。

荆门压实弱膨胀土孔隙比-含水率-吸力特征的滞回效应

为探讨水力路径对膨胀土土水特征与体变特征影响中的滞回效应，以压实度为90％的荆门弱膨胀土为研究对象，采用轴平移技术和等压湿度控制法，开展了控制吸力条件下的脱、吸湿试验，获得了0-391000kPa吸力范围内的孔隙比一含水率一吸力关系的滞回效应规律，结论如下：（1）重力含水率一吸力关系的滞回效应显著。吸力小于10000kPa的区域，脱湿边界线与吸湿边界线间涵盖了较大范围；吸力大于10000kPa的区域，滞回效应弱化。脱湿与吸湿边界线并不平行，前者拐点处的斜率明显大于吸湿边界线的相应值。Fredlund—Xing模型能够很好描述土水特征的脱湿与吸湿边界线。脱、吸湿边界线均可分别通过2个特征点划分为：边界效应区、过渡区与残余区；残余吸力与进水值均可取为359100kPa；进气值为72kPa；出气值为lOkPa。（2）孔隙比一吸力关系呈现出显著的滞回效应。利用3参数指数函数可以很好地分别描述主脱、吸湿路径下的孔隙比一吸力关系。（3）孔隙比一重力含水率关系的滞回效应并不显著。采用2参数指数函数可较好地统一描述不同水力路径下的孔隙比一重力含水率关系。（4）饱和度一吸力关系呈现出显著的滞回效应，其脱、吸湿边界线也可用Fredlund—Xing模型分别描述。（5）体变特征的脱湿速率效应显著。