群桩基础沉降效应的有限元分析

文章采用有限元分析方法对复合桩基中群桩基础沉降的影响因素问题进行了较为系统的研究,得出了群桩基础沉降的部分影响因素,如土的性质、桩长、桩距与桩径等对群桩基础沉降的影响规律。若以此方法总结出各种影响规律,既可以在群桩基础设计验算更加准确,又可以指导实际的群桩桩基设计和施工。

分形理论在岩土工程领域中的应用现状及前景

介绍了相关分形几何的发展历程,归纳了分形理论中所涉及的数学基础及研究方法,阐述了应用于岩土工程中的分形损伤和分形断裂理论,以及分形理论(力学)在相关岩土工程中的应用。分形理论的引入及其与常规方法紧密结合,互相渗透,弥补了后者的局限和缺陷,使岩石力学的理论和解决问题的技术手段得到了丰富和完善。

裂缝各向异性地层中弹性波场有限差分数值模拟和分析

本文基于一阶速度—应力弹性波方程,将速度和应力对时间的导数转化为速度和应力对空间的导数,并利用泰勒公式得到波动方程的高阶差分公式。针对裂缝各向异性和网格频散,文中采用任意偶数阶精度交错网格有限差分来克服。然后建立饱含水和干裂缝的二维各向异性介质模型Hudson薄币型裂缝模型对裂缝各向异性介质弹性响应的表达精度,考察了裂缝微观结构参数与填充流体对宏观弹性响应的影响,得到了对裂缝性储层定量评价和流体识别有意义的认识。

地面爆炸条件下浅埋地下结构物响应的离心模型试验研究

采用清华大学50g-t土工离心机进行浅埋圆形结构物在地表爆炸条件下的试验研究,研究不同炸药量、不同结构物埋深、不同覆盖层材料、不同土层含水量等情况下地下结构物的动力响应。由试验得到如下结论:弹坑抛出物明显受到科氏加速度影响;结构底部应变峰值约为顶部峰值的1/3;土层含水量越大,结构物的应变响应越大;覆盖层材料为砂土时,更有利于结构抗爆。所得结论可为现有结构物抗爆加固和以后地下结构物抗爆设计提供参考。

爆炸离心模型试验系统研究与初步试验

依托清华大学50 g-t土工离心机,开发了离心模型爆炸试验系统。该系统由模型箱系统、数据采集系统、数据存储系统、通信系统、分析系统以及引爆系统6部分组成,能克服高速离心力场的干扰,采集到高质量的数据。该系统能同时测量应力、应变和加速度等相关参数。使用该系统对水平地基进行了爆炸荷载初步试验。试验结果表明,该系统具有测试爆炸条件下相关参数的能力,为进行更复杂的爆炸试验奠定了基础。

对井含水层储能系统渗流场模拟

对井含水层储能系统是一项新的将热泵系统和地下含水层储能技术相结合的节能环保技术,是当今世界缓解能源短缺的有效方法之一。准确预测水源热泵工程周围渗流场的分布特点及变化规律对储能效果影响很大。分析了地下含水层储能的一般特点,基于地下水水流运移的基本原理,建立了地下水渗流数值模型。在此基础上对沈阳某地下水源热泵工程进行渗流场数值模拟,分析了水源热泵运行过程中地下含水层储能系统的渗流特点。

爆炸荷载下隧道口动力离心模型试验研究

城市生命线工程如地铁隧道已经成为恐怖袭击的目标,抗爆防爆问题成为热点研究问题之一。文中采用清华大学50g-t土工离心机进行了爆炸离心模型试验,研究了隧道口区域在爆炸荷载作用下土体-结构物系统的动力响应规律。通过测量和分析土体位移得到了弹坑塑性区的界限,分析结构的应变响应,得出塑性区与结构的相对位置是影响结构响应的主要因素之一。

地应力对低渗透性岩体的渗透率影响分析

近年来,水电站库区渗漏、核废料深地质处置、CO2地质储存、输油管道渗漏、垃圾填埋造成的地下水灾害及污染等倍受关注,而这些工程的安全性、可靠性与低渗透性岩体关系密切。针对这一问题,本文采用水压致裂法测地应力、压水试验测岩体渗透率的方法,对低渗透性页岩进行了试验研究,结果表明：（1）研究区地应力值随着孔深呈递增趋势,符合地应力的一般分布规律;（2）研究区低渗透性岩体的透水率随深度的增加而逐渐减小,且0～100m,透水率变化较大,100～400m,透水率变化较小,而400～600m时,岩体透水率则基本保持在一个相对稳定的数量级上,回归分析知研究区岩体透水率与孔深具有较好的负冥指数关系;（3）研究区低渗透性岩体渗透率与地应力总体上服从负指数关系,但不同点的地应力对岩体渗透率的影响具有一定差异性。这与国内外其他学者的研究结果一致,这为该地区进一步研究低渗透性裂隙岩体渗流规律奠定了基础。

核安全相关边坡与一般边坡挡土墙抗震稳定性验算对比分析

在挡土墙稳定性计算基本原理基础上,引入《核电厂抗震设计规范》(GB 50267-97)关于地震系数的规定,重新建立了安全相关边坡挡土墙土压力和地震角计算公式,并应用到实际工程中。对比分析显示,挡土墙按核安全边坡和一般边坡进行抗震验算时,地震系数、地震角的取值相差较大;由于按核安全边坡计算时地震力远大于一般边坡,因此稳定系数远小于一般边坡。

基于三维渗流模型的地下水动态数值分析

根据研究区地质及水文地质条件,建立了研究区的三维渗流数值模型,计算分析不同工况下研究区地下水动态变化规律及渗流场分布特征,并基于此分析研究区内某厂房渗漏原因,为厂房渗漏治理提供依据。通过模拟计算表明:第一,研究区第四系孔隙潜水受降水影响显著,枯水期时研究区第四系孔隙潜水分布范围较小,水位埋深较大,而在丰水期时,其分布范围明显增大,且水位埋深减小;第二,研究区基岩含水层受大气降水影响相对较小,随降雨量增加,研究区渗流场分布特征基本不变,但是承压水头稍有抬升;第三,研究区地下厂房渗漏主要受基岩裂隙水控制,第四系孔隙潜水对地下厂房渗漏影响有限。

爆炸荷载下浅埋隧道离心模型试验研究

城市基础设施的防爆抗震减灾问题已成为需要高度重视和热点研究问题之一。文中基于清华大学50g-t土工离心机,进行了爆炸荷载下浅埋隧道离心模型试验研究。再现和揭示了近区爆炸荷载作用下隧道结构受荷机理,分析得到了隧道结构的破坏模式,继而确定了防护原则,并初步进行了结构防护试验。

考虑地震动参数不确定性的边坡可靠度分析方法探索

影响边坡稳定性的因素包括岩土体强度、岩体结构、地下水特征、地震作用等,这些因素均存在不确定性。目前关于边坡可靠度的研究主要集中在岩土体强度参数不确定性方面。本文初步探索了在考虑地震动加速度随机性特征条件下的边坡可靠度分析方法,并以某核电厂边坡为例,开展可靠度分析计算。分析过程采用蒙特卡洛模拟法,通过计算和分析可以发现地震动参数不确定性对边坡失效概率影响较大。

西南某工程滑坡形成机理分析及治理措施研究

西南某工程高边坡在开挖过程中,发现地面变形监测点快速移动,边坡平台和截洪沟产生位移并开裂变形。经调查后认为边坡受开挖扰动及强降雨的影响,在其后缘产生弧形拉裂缝,形成两个工程滑坡,对下方的建筑场地造成严重威胁。该文通过滑坡位移监测、现场调查及岩土工程勘察等成果,确认了滑坡范围,分析了滑坡体的形成机理,并在此基础上对滑坡体提出了坡体卸荷、坡面预应力锚索+格构梁加固、坡顶重建截洪沟并在坡面上设置深泄水孔排水等多项治理措施。采取上述措施后极限平衡法计算结果可以满足稳定性判断标准,经现场施工及监测验证治理措施有效。

长输油气管道河沟段水毁危害特征与防护结构

长输油气管道河沟段水毁是危害突出、普遍存在的一类管道地质灾害,以忠武输气管道和兰郑长成品油管道多年的地质灾害调查、水毁防护工程实践为例,对管道河沟段水毁事故进行总结和分类。河沟水流的冲刷侵蚀及河道摆动是管道河沟段水毁的主要动力因素,灾害表现形式可分为漂管危害、悬跨危害、推移危害和撞击危害4类。阐述了各水毁类型的形成条件及危害特征,并以此提出有针对性的工程防护结构。针对各种防护结构提出了简明的结构图及适用条件,以期对管道建设及运营期河沟段安全防护提供参考。

基于钻孔摄像技术的水平孔节理裂隙发育特征研究

传统钻孔摄像技术,在结构面产状确定方法的应用上,主要局限于垂直钻孔。该文介绍了国内某大型地下水封油库水平向水幕钻孔成像资料,通过空间转换和几何投影关系,解译了水平向钻孔结构面产状的确定方法,并对水平向水幕钻孔结构面产状进行了采集统计分析,研究了钻孔结构面产状,分析了钻孔所处位置的节理裂隙发育特征,为水幕与主洞之间的水力联系提供了重要依据。