压缩及增减湿作用下非饱和黄土细观结构演化规律研究

土的细观结构是其宏观力学性质变化的本质,而黄土是一种特殊的结构性土,细观结构研究对揭示黄土地质灾害机理尤为重要。为了探讨黄土在不同外荷作用下的细观结构演化规律,本文采用压汞技术(MIP)及扫描电镜(SEM)等细观结构研究手段,对黄土在不同压实状态,无侧限增减湿,常含水率压缩以及常应力增湿作用下的细观结构进行全面试验研究,并从有效应力角度对细观结构演化进行探讨,进一步总结黄土填方地基的细观沉降机理。结果表明:松散黄土在压实过程中会形成团聚体间大孔隙,团聚体内小孔隙以及黏粒间微孔隙等三层次孔隙结构;初始干密度,饱和度主要影响大、小孔隙结构,而对微孔隙结构无影响;无侧限增湿对孔隙密度分布形态影响有限,但能弱化颗粒间的胶结,而常应力下增湿会引起大孔隙塌陷,产生湿陷变形,孔隙结构趋于均匀稳定;无侧限干燥会同时作用于3个层次孔隙结构,而压缩仅作用于大孔隙结构。整体来讲,细观结构的调整是土有效应力变化的结果,但净应力会先作用于大孔隙,而吸力变化会对3种孔隙结构同时产生影响。细观结构研究表明,压实度在一定程度上决定黄土大孔隙结构,控制施工压实度可以有效控制黄土填方地基施工期及工后期沉降。

一维变系数污染物迁移模型的同伦分析解

对流、扩散是污染物在土介质中迁移的主要方式.假设水动力弥散系数为时间的指数函数,在建立了污染物在多孔介质中的一维对流扩散模型的基础上,通过同伦分析方法得到了模型的高度近似解.通过与Laplace变换法得到的解析解对比,结果表明,2者计算结果吻合良好,证明了同伦分析方法的正确性和有效性.该方法包含一个收敛控制辅助参数,有效控制和调节级数解析解的收敛性,通过选取适当的辅助参数,即可获得较大范围内收敛的级数解.因此,同伦分析方法是一种求解变系数迁移模型的有效方法.

不平衡基坑支护结构有限元分析及优化设计

针对目前工程实际中存在的大量的基坑不平衡开挖现象,提出了基于通用有限元程序ANSYS的二维分析模型.分别计算分析了开挖深度不同、外加荷载不同、两侧土质不同等三种情况下支护结构的内力和变形,并总结出了一些基本规律.最后对一工程实例进行了优化设计计算.其计算结果表明,其计算分析及优化设计是可行的,在实际工程有一定的应用价值.