稳定渗流条件下渗透力拟重力化求水土压力探讨

当有渗流产生时,求解水土压力比在静水条件下要复杂。渗透力和重力都是体积力,两者量纲相同,渗透力作用方向与水流方向一致。在稳定渗流条件下将渗透力拟重力化,其物理含义没有改变,与重力叠加后计算水土压力,能简化水土压力计算。其思路清晰、计算方便,在计算挡土结构水土压力工程实践中具有应用价值。

增强高校体育公共课教学渗透力的思考

在体育公共课教学过程中,体育教师要根据学生的身体和心理成长,为学生营造良好的课堂气氛,使学生对高校体育知识的学习产生兴趣。因此,这就需要我们不断地转变自己的教学方式,主动做好公共课教学工作。如何提高体育公共课的教学渗透力是当前高校体育教育工作者最为关心的问题。在实践活动中,要做到“以人为本”,根据不同学生因材施教,不断提高学生的学习兴趣,实现人生价值。

提升郑州文化传播力、影响力、渗透力研究

提升郑州文化的传播力、影响力、渗透力,对郑州城市发展具有十分重要的意义,有助于郑州提升城市品格、丰富城市内涵、增强城市核心竞争力。郑州是华夏文明的重要发祥地之一,文化历史源远流长,文化名人群星璀璨,文化精品琳琅满目,文化样式异彩纷呈,文化传统绵延不绝。但是,郑州文化的传播、影响、渗透仍面临着城市文化形象不鲜明、文化发展统筹力度不够大、文化资源开发利用不充分的问题。在新时代新征程上,我们要立足郑州文化自身优势,依托生动实践,坚持胸怀天下,主动承担提升郑州文化传播力、影响力、渗透力的时代责任。

渗透力联合磁场力的土坡模型试验数值模拟

分析了常规土工模型以及离心模型试验的优缺点,例如前者难以满足土体应力水平物理相似,而后者虽然可以满足模型和原型的几何与物理相似,但是普遍使用率低、造价贵、操作困难,且不适宜用于原生植被生态护坡机理试验研究。最近出现的磁力地质模型只考虑固相的自重应力相似,不能满足液相及水压力相似。因此,本文把渗透力和磁场力联合应用于渗透性较好的粘性粗粒土坡积体模型,提出了双向渗透力以及顺坡向渗透力联合垂直坡面磁场力的土坡模型试验方法和专利技术,并对其力学特性相似进行了分析,对实验过程进行了数值模拟。

库水位下降时渗透力及地下水浸润线的计算

研究表明,边坡中的地下水对坡体的稳定系数起着决定性的作用,然而在三峡库区滑坡的治理设计中,计算库水作用下坡体中的地下水位时,尚没有统一的方法,不同的单位根据以往的经验选用不同的方法,这些方法大都缺乏理论依据。为了完善库水下降情况下边坡的稳定性分析方法,根据包辛涅斯克(Boussinesq)非稳定渗流微分方程,通过拉普拉斯正变换和逆变换,得到了库水位下降时坡体内浸润线的简化计算公式,该公式考虑了渗透系数、下降速度、给水度、含水层厚度和下降高度的影响。以求得的浸润线为基础,用流网的流线与等势线垂直的性质来确定土条边界上的静水压力,证明了渗透力与土条中的水重和周边静水压力是一对平衡力,得到了条分法中渗透力的计算公式。算例分析表明,在库水下降过程中,存在一个对坡体稳定性最不利的水位,该水位在坡体总高度的下1/3～1/4位置。

渗透力对隧道开挖面稳定性影响分析

强透水地层中隧道开挖面稳定分析是盾构掘进施工中一项关键技术。综合考虑有效支护压力和渗透力的影响,对隧道开挖面稳定性进行了分析,前者基于土体稳定的极限平衡理论计算结果,后者通过数值分析方法计算稳态地下水流条件下隧道开挖面附近水头分布推导得出。作用在隧道开挖面的支护压力由有效支护压力和渗透力共同构成。研究发现,地下水渗流对隧道开挖面稳定产生极大影响,维持开挖面稳定极限支护压力远大于无地下水渗流时的情况。理论分析结果、流固耦合数值模拟结果与工程实测数据取得较好的一致,验证了本文理论与方法的合理性和有效性。

边坡稳定性分析中的渗透力计算方法考证

针对土力学中渗透力概念模糊、计算方法不统一的问题,从饱和土体的两相介质组成特性研究出发,全面阐释了饱和土体中与水相关的作用力概念,揭示了各种水作用力对土体骨架的面力作用本质。建立了渗流条件下土体、土骨架和孔隙水体的受力分析模型,推导了土中水流动形成的渗透力计算公式。从土体受力分析的弹塑性有限元和极限平衡分析方法两个角度,阐述了渗透力荷载效应的计算模式。分析结果表明:在有限元方法中采用有效应力原理进行土体受力分析可以正确反映渗透力荷载效应;条分法中的面力模型也可完全代表渗透力的荷载作用效应,但由于条分法中条间力假定的存在将导致渗透力荷载效应不能全面得到反映。边坡稳定性分析的水土合算总应力法在理论上是不完备的,而基于有效应力思想的水土分算法将条块边界上所有的水压力都作为条块受力分析的荷载,从而可以全面地反映渗透力的荷载效应,因此,在考虑渗透力作用方面是精确的。

考虑轴向力和渗透力时软化围岩隧道解析

为了研究轴向应力和渗透力共同作用下软化围岩的应力与位移的变化及分布规律.基于摩尔--库伦屈服准则及应力--应变软化模型并考虑轴向应力和渗透力的共同作用,将整个塑性区分为有限个同心圆环,以弹塑性交界面处的应力、应变为初始值,并采用微小径向应力增量逐步求出各个圆环上的应力应变及塑性区半径,据此重构了考虑渗透力和轴向力共同作用下软化围岩应力应变特性的逐步求解方法.利用该方法,推导出软化围岩应力应变的解.计算结果表明:在考虑轴向应力作用下,塑性区半径和隧道围岩位移都随着渗透力的增加而有所减小;当轴向应力为最小主应力时,渗透力的影响更为显著.这说明渗透力的存在对于隧道围岩的应力应变分布以及塑性半径和围岩的位移有不可忽略的影响.

考虑轴向力和渗透力时圆形隧道广义Hoek-Brown解

为了研究渗透水压力和轴向应力共同作用时隧道围岩的应力和位移变化趋势,将圆形隧道简化为轴对称模型,假定渗透场以渗透体积力作用在原应力场,以围岩开挖断面为假定平面,引入垂直于该平面的轴向应力。基于广义Hoek-Brown强度准则和非关联流动法则,推导出考虑轴向应力和渗透场共同作用时弹-脆-塑性围岩的应力和位移非线性解,采用数值算例分析了轴向应力和渗透力共同作用时隧道围岩塑性区应力场和位移场的分布规律。计算结果表明:与无渗透水压力作用下的模型相比,渗透力作用使得围岩塑性区各点位移增大,并且内外水头差越大,位移增大越明显。当轴向应力为中主应力时,围岩塑性区半径和塑性区各点应力增大,轴向应力为大主应力和小主应力时,围岩塑性区半径和塑性区应力变化较小。因此,渗透力的存在不利于隧道围岩的稳定性,并且轴向应力的大小对于富水地区隧道围岩的应力和位移分布具有较大影响。在施工设计时考虑渗透力以及轴向应力的共同影响对于保证隧道围岩稳定性具有重要意义。

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。

圆形隧道围岩与衬砌渗透力解析解

针对国内外现有隧道围岩渗透力公式均未考虑衬砌渗透性影响的情况,依据无限含水层中井理论,把深埋隧道中隧道围岩、衬砌渗流概括为承压水向垂直井的运动,推导了轴对称条件下围岩、衬砌渗透力公式,并考虑了注浆圈对围岩、衬砌渗透力的影响,最后通过对比分析得出衬砌渗透性对围岩渗透力的影响很大,不能被忽略.当围岩渗透系数与衬砌渗透系数之比n增大时,围岩渗透力会不断降低,但当n>50时,n值对围岩渗透力影响不大.

渗透力作用下黏土的大应变固结理论与试验研究

针对黏土铺盖裂缝的淤填处理问题,对渗透力作用下淤填黏土的固结机理进行了阐述,推导出以超孔隙水压力为控制变量的大应变固结微分方程。在理论模型推导中,考虑了孔隙比与有效应力以及渗透系数与孔隙比之间的非线性关系。通过渗透诱发固结试验确定了微分方程中的待定参数。此类参数为随有效应力和土层深度变化的量,体现了软黏土初始孔隙比、压缩性、渗透性及其沿深度变化等因素的综合影响。应用数值方法求解微分方程,得到超孔隙水压力沿深度的分布规律以及固结度的时空变化。对某水库土坝水平铺盖裂缝处淤填黏土固结过程的数值计算结果通过室内模型试验得到了验证。

坝基各向异性岩体内渗透力的三维边界元分析

本文考虑到裂隙岩体透水性的非均质各向异性特点,应用三维边界元计算坝基渗透力。算例表明,坝基岩体各向异性特性对坝基岩体内各点渗透力的大小及分布有一定的影响;坝基排水孔对改善坝底扬压力大小、分布有显著的作用。

孔隙介质渗透力的细观数值解析

为深入理解孔隙介质中的渗透力概念,分析了渗透力的力学本质,明确了渗透力的定义。从细观角度分析了渗流条件下土颗粒受力特点以及PFC3D对单一颗粒在渗流条件下的渗流作用力计算方法,建立了渗透力数值计算的细观颗粒流分析模型,利用PFC3D的流固耦合分析功能,研究了渗流条件下孔隙介质土体渗透力特性及数值大小。渗透力数值解与解析解对比分析结果表明:采用基于细观理论的PFC3D研究孔隙介质在渗流条件下的宏观受力特点是可行的;渗透力由所有土颗粒表面的法向应力和黏滞切向力合成。

考虑渗透力的基坑水土压力计算

渗流不但决定了基坑支护结构上的水压力 ,而且所产生的渗透力也影响其上的土压力 ,以往对此认识不足。通过算例 ,对不同渗流工况下用不同计算方法进行比较分析。发现对于二维渗流情况 ,用朗肯土压力埋论计算不合理 ,与用库仑理论计算结果有较大差别 ;有上层滞水产生的水土压力不同于一般静水情况 ;当在基坑外采用真空井点降水时 ,会明显降低荷载 (主动土压力 ) ,增加抗力 (被动土压力 ) ,与在坑内排水比较 ,有助于基坑的稳定。

论土骨架与渗透力

指出了土骨架的定义、成分即所占据的空间;认为土力学就是研究土骨架的力学性质及其影响因素的学科。用大量的例子,形象地说明土骨架的溃散所造成的严重后果。从土的颗粒出发解释了土中水的渗透力的机理,推导了渗透力的计算公式。特别指出,通常所谓的"渗透力就是渗透水流对于土骨架的拖曳力"的说法是不全面的。

考虑渗透力作用的危岩主控结构面断裂力学求解

危岩失稳的本质是主控结构面在荷载作用下产生的断裂扩展。从宏观力学角度来看,复合型危岩主控结构面受力机理可概括为压剪、拉剪两种形式。通过介绍主控结构面内渗透力的计算模型,应用线弹性断裂力学的最大周向应力准则,建立了在渗透力作用下两种受力形式的危岩主控结构面应力强度因子和断裂角的计算方法。以重庆万州首立山危岩为例计算结果表明,渗透力的存在使得应力强度因子明显增大,并分别就动、静水压力的影响作了分析。

关于“论土骨架与渗透力”的讨论

本刊2016年第8期焦点论坛＂论土骨架与渗透力＂一文（以下简称原文）与2003年第6期焦点论坛＂莫把虚构当真实＂都讨论了＂渗透力＂,不同的是这次焦点论坛很重视＂渗透力＂而不是反对。论文开始第一句＂土力学中土骨架与渗透力是很重要的概念＂,而且下了定义＂土骨架受到水流的推力与拖曳力称为渗透力＂。比以前焦点论坛定义渗透力只是作用在土骨架颗粒上的切向力提高了认识。

引入渗透力对边坡稳定性的分析

在剩余推力法中引入渗透力 ,建立渗透力简化计算方法 ,并优化边坡稳定性评价 ,为更合理评价边坡稳定性提供一种思路。通过长江河道岸坡稳定性分析实例 ,在稳定性计算中作重组并加以分析对比 ,总结了河流岸坡在几种工况下的稳定性 ,取得更合乎实际的稳定性计算结果 ,据此提出在水位涨落条件下 ,渗透力是影响边坡稳定性的比较重要的因素。

连续变形场渗透力对基坑抗隆起失稳上限分析

研究目的:地下水是造成基坑失稳的一个重要因素,为体现地下降水和超孔隙水压的影响,本文采用基于Rayleigh分布的沉降曲线,构建基于Terzaghi机制的基坑抗隆起连续变形场机制,以形成考虑地下水渗透力作用下的深基坑抗隆起安全系数计算方法。研究结论:(1)将渗透力视为外荷载施加在土体微元上,考虑土体参数(c和φ)对剪切强度的影响并推导了沿深度逐渐递增的抗剪强度的简化计算方法;(2)将渗流场做功代入虚能量守恒平衡关系式,通过对地下水位、颗粒流失、土体参数、墙长等主要参数指标的分析和工程实例的对比验证,论述了本文方法的适用性;(3)实例验证表明,对于受降水和超孔隙水压影响较为明显的深基坑开挖,渗透力的存在一定程度上降低了基坑抗隆起稳定性;(4)本文计算方法有助于弥补现有方法的不足,对预测受地下水影响明显的基坑安全稳定性具有更高的精度。