砂土中黏粒含量对渗透性的影响

边坡滑动、地基液化等灾害现场土体中都含有一定含量的黏粒,且黏粒对砂土液化影响显著,因此研究不同黏粒对砂土力学特性的影响具有重要的工程意义。通过常水头渗透与变水头渗透试验,测定了纯砂及掺入不同黏粒后砂土的渗透系数。探讨了干密度、孔隙比与渗透系数之间的关系,分析了不同种类黏粒的砂粒间孔隙比对砂土渗透系数的影响。结果表明:黏粒含量越大,砂样的渗透系数越小;膨润土较高岭土对砂土渗透系数的影响更为显著;含黏粒的砂土砂粒间孔隙比随着黏粒含量的增加而增大。     

黏砂混合土孔隙特性的试验研究

通过制备不同干质量比例的黏砂混合土,开展混合土的压缩试验和压汞试验,探求含砂量对混合土压缩性和孔隙特性的影响,并采用孔隙体积分维数对孔隙的变化规律进行了描述。结果表明:含砂量的增加改变了混合土的初始进汞体积,降低了汞突破"瓶颈"阶段的进汞压力值;混合土的累积孔隙体积随含砂量的增加而增大,累积孔隙体积增长"瓶颈"阶段的孔径变化区间随含砂量的增加而降低;含砂量的增加使得土中孔隙分布从单峰值分布曲线向双峰值分布曲线过渡,混合土中孔隙体积也从以颗粒间孔隙为主向以团粒内孔隙为主变化;颗粒间孔隙体积含量随含砂量的增加而降低,团粒内孔隙和团粒间孔隙的体积含量随含砂量增加而增大;混合土中孔隙的体积含量越大孔隙的体积分维数越低,团粒内孔隙和团粒间孔隙的增加降低了混合土的压缩性。     

应力敏感性低渗透地层渗流规律研究

基于低渗透油藏渗流特征,针对具有应力敏感性的低渗透地层垂直裂缝井,采用三线流分析方法,建立了带有启动压力梯度和渗透率变异系数的渗流数学模型。应用此模型可描述裂缝内和地层内的渗流规律,计算结果表明随着介质变形系数的增大,井底压力-流量关系曲线逐渐偏离线性关系,介质变形系数越大,在相同的井底压力下,渗流流量越小;同时,随着介质变形系数的增大,地层压降幅度也增大,任一流量下,介质变形系数越大,靠近裂缝面位置处的地层压降幅度也越大。     

季节性寒区高地下水位渠道衬砌形式试验研究

为了解决季节性寒区高地下水位渠道衬砌结构选择问题,设计了渠道渗漏模型试验箱,对渠水位、地下水位以及透固体衬砌宽度三种因素作用下的渠道渗流量进行了室内模型试验,并基于GeoStudio软件中的SEEP/W模块,进行了相应的数值模拟研究,对比分析了衬砌结构形式对渗流量的影响规律。结果表明,模型试验和数值试验所得渗流规律一致,渗漏量受渠水位与地下水位差的影响较大,水头差越大,渗漏量越大;渗流量随透固体宽度增大而增大,透固体存在临界宽度,小于临界宽度时,渗流量变化显著,大于临界宽度时,渗流量变化不是很敏感,可以据此确定渠道衬砌的结构形式。     

基于流固耦合的泥水盾构隧道施工引发地表变形

利用泥水盾构隧道开挖面平衡稳定原理,对泥水介质渗透的微观机理进行分析.同时,以具体工程为研究对象,结合流固耦合基本原理对由于开挖面泥水渗流所引起的隧道开挖位移场进行计算分析.研究结果表明:泥水介质向开挖面前方土体渗流时,将引起隧道地表附加沉降,且泥水压力大于主动土压力时,泥水压力越大,附加沉降量越大,但总沉降量越小;泥膜渗透系数越小、泥膜厚度越大附加沉降越小;适当增加施工进度有助于减少附加沉降.因此,在高渗透性地层条件下采用泥水盾构施工时,应确保泥水介质的质量,适当提高施工进度,尽量减少泥水渗透对开挖面稳定性及地表变形的小利影响.     

砂卵石层泥浆护壁与旋挖钻进工艺

采用经典土力学滑动理论,分析砂性土地层的孔壁稳定性与泥浆护壁机理;应用岩石破碎学理论,探讨旋挖钻头的碎岩过程,在此基础上研究旋挖钻进的工艺方法、技术参数和泥浆性能指标。研究结果表明:对孔壁起稳定作用的关键因素是泥浆的密度,随着泥浆密度的增大,孔壁稳定性增加;采用高分子聚合物泥浆,增加凝胶作用,能较好地解决旋挖成孔速度与孔壁稳定性之间的矛盾;孔内压力降低值随钻具提升速度的变化而变化,提升速度越大,压力降低越大,越容易造成孔壁不稳定。     

大型挖入式海港基坑降水渗流特性研究

结合某沿海地区的大型挖入式海港的基坑降排水工程,基于二维渗流有限元法,对开挖基坑渗流量与止水帷幕距基坑开挖区的距离、基坑深度及止水帷幕入土深度之间的关系进行研究分析.结果表明:随着基坑开挖深度的增大,基坑海陆两侧渗流量均逐渐增加,当基坑深度达到20 m以上时,海侧渗流量增幅显著增大,陆侧渗流量则继续保持缓慢增长趋势;随着止水帷幕与基坑开挖区距离的增加,海陆两侧渗流量均呈减小趋势,但减小幅度逐渐变小,在距离为100 m时渗流量的降幅最大,当距离增大至300 m以后,距离对渗流量的影响较小;随着止水帷幕入土深度的增加,基坑渗流量呈减小趋势,帷幕深入石灰岩层后,其深度增加则渗流量减小更为明显,在深度10~14 m时降幅最大,但随着深度继续增加,防渗效果逐渐降低,建议止水帷幕入土深度尽可能达到14 m,以获得较为理想的防渗效果.     

疏松砂岩油藏出砂机理物理模拟研究

利用玻璃板填砂平面模型,在室内对地层出砂进行了实验研究,分析了疏松砂岩油藏出砂机理,并对影响地层出砂的非均质性、粘度、渗透率和流体渗流速度等因素进行了分析.结果表明,大孔道的形成是一个在主流线上分枝发展的“灾变”过程.在临界出砂速度以上,随流速的增加,出砂速度迅速增大;胶结强度越高,出砂量和出砂速度越小;在相同的渗流速度下,渗透率越大,出砂量越小;随着原油粘度的增加,出砂量增加.出砂量的变化表明,胶结程度和水力冲刷是影响油层出砂的重要因素.大孔道一旦形成,油井含水率增加,油藏的采收率降低36%.     

孔隙介质渗透性的温度敏感性试验研究

为了研究孔隙介质渗流场温度敏感性的影响因素,文章以不同砂灰水配比下的水泥砂浆试样作为孔隙介质进行不同温度下的压水渗透试验。研究结果表明:在30~80℃变化范围内,水泥砂浆试样存在一个含砂量的临界域,在未超过临界域值时试样含砂量和胶结性对渗透性的温度敏感性影响较弱,而在超过之后有显著影响。根据试验与理论推导的渗透系数变化率与温度的关系,得出了孔隙介质渗流中液体是渗透系数温度敏感性的主要控制因素,而孔隙介质本身受温度的影响相对较弱,且其影响在临界域温度之前可以忽略。该研究可为揭示深部高温影响下的地下水渗流机制等热点研究提供理论基础。     

饱和含细砾砂动孔隙水压力特性三轴试验研究

利用TAJ—20振动三轴仪对饱和含细砾砂进行振动三轴试验,研究了几种不同因素下砾砂的孔压发展规律;并采用双曲线孔压模型进行了拟合。试验结果表明:随着振动周次和动应力幅值的增加,动孔隙水压力逐渐增加,而动孔压随固结应力比的增大逐渐减小。等压固结含细砾砂孔压均能达到围压,而偏压固结孔压是否达到围压主要取决于动应力幅值能否大于主应力差,即动应力是否足够大;但当固结应力比太大,孔隙水压力不能达到围压。饱和含细砾砂动孔压比增长随相对密度的增大而减缓,当达到相同的动孔压比,相对密度越大,振动破坏所需的振动周次也就越多,土体就越不容易破坏。振动频率越快,动孔压比上升越快,即孔隙水压力上升速度越快。当达到相同的孔隙水压力时,振动频率越快,振动破坏所需的时间就越少。饱和含细砾砂动孔压发展可用双曲线模型很好的拟合,可为工程实践和试验资料的积累提供依据。     

泥水盾构泥浆在砂土地层中的渗透特性及对地层强度的影响

对于泥水盾构隧道施工,在有压泥浆渗透到地层的情况下,开挖面表面会形成渗透系数极小的泥膜.通过作用在不透水的泥膜上的泥浆压力来平衡掌子面前方的土水压力,以保证开挖面的稳定.以南京纬三路过江通道工程为背景,选择粒径及级配不同的3种地层,进行室内有压泥浆渗透地层模型试验,探讨有压泥浆在不同地层中的渗透特性及泥浆渗透对地层强度的影响规律.研究发现,对于砂土地层,其渗透系数是影响泥浆渗透深度及泥膜质量的重要因素,渗透系数分别与泥浆渗透深度及滤水量呈线性相关关系,而渗透到地层中的泥浆也会随着地层粒径的变化对砂土地层的剪切强度产生不同且有规律的影响.本文的研究成果可以为泥水盾构合理的泥浆支护压力提供相关参考.     

矿井煤层渗流方程的建立和讨论

根据渗流力学理论，提出了矿井煤层瓦斯渗流方程，并对方程进行了讨论，还对方程作了简化．     

煤浆燃料技术

本文扼要综述煤浆燃料的发展和技术特征，介绍了水煤浆、油煤浆、甲醇煤浆等处于能源改型中的代油煤基料浆，介绍了煤质、添加剂，煤粉粒度分布对形成稳定煤浆燃料的影响。     

黄腊石滑坡非饱和非稳定渗流分析

采用非饱和非稳定渗流理论与计算方法,研究了黄腊石滑坡群石榴树包滑坡区的地下水位因降雨而变化的过程,给出了地下水位的变化规律,为滑坡治理提供了基本资料     

真空预压法中渗流体力和压差面力联合作用机理浅析

从渗流问题的基本方程出发,导出了真空预压的固结解析解,认为在地基中存在负压边界引起的瞬时稳定渗流与固结渗流2种不同特性的渗流、瞬时稳定渗流体力使膜下地基竖向拉伸、侧向受压,接近纯剪切应力状态,体积压缩变形较小,难以有效地加固地基．柔性膜上压差面力产生的偏应力与渗流体力的偏应力方向相反,大致可以互相抵消,使地基处于接近球应力状态．因此,膜上压差是加固地基的主要荷载,对地基的固结特性和最终加固效果起着控制作用．     

颗粒在混合液体中下沉速度计算式

在大量实验数据的基础上，本文提出了两个颗粒在混合液体中下沉速度的计算式，一种适合于均匀混合液体，另一种既适合均匀混合液体也适合非均匀混合液体。     

地下渗流及生态需水计算初步研究

介绍了计算渗流的方法,论述了生态需水的概念及计算方法,以北江河道为例,研究了河流的地下水位、渗流范围、渗流流量以及生态需水的作用,给出了北江河道的渗透计算表。     

基于坝基分层结构的防渗墙渗流场分布

堤坝的安全问题主要是由渗流破坏引起的,特别是土质堤坝,并且具有隐蔽性,有必要通过渗流计算来分析坝体稳定性。而坝基土层具有分层结构,各层的渗透系数、孔隙率等参数,都会影响堤坝的防渗效果。本文提出一种基于坝基分层结构的防渗墙设计,针对不同结构的堤基型式选取不同的防渗墙类型。利用有限体积法的数值模拟软件Fluent的多孔介质模型,考虑堤坝地基分层的结构,通过设置深度参数来研究悬挂式和封闭式防渗墙防渗效果。通过压力云图、速度云图、流线图以及关系曲线图,分析坝底面扬压力和背水侧出口处渗流量与各影响因素的关系,从而对防渗墙的厚度、渗透系数等相关参数进行优化以及确定合理的位置分布。最后,结合工程实践分析得出该堤坝模型的蓄水位限值,为设置有混凝土防渗墙的重力坝堤坝设计提供参考,具有重要的现实工程意义。     

某水电站围堰三维渗流有限元分析

利用三维有限元软件对该围堰进行了渗流分析,通过分析得到：围堰在下游溢出口处水力坡降较大,容易发生水力破坏;而渗流量主要集中在防渗墙下方的覆盖层中,这主要是悬挂式防渗墙引起的。在实际工程中一定要注意这两点,以确保该围堰的稳定性。     

地下水封储油洞库各向异性渗流特征的数值模拟

以某地下水封储油洞库为工程背景,采用FLAC3D数值模拟软件分析了施工期与运营期地下水渗流场的分布规律,并比较了裂隙岩体渗流各向同性与各向异性两种工况下孔隙水压力分布的差异,最后计算了围岩渗水量.结果表明,人工水幕系统对于保证洞库水封起到至关重要的作用;采用裂隙岩体渗流各向同性评估洞库间岩柱的稳定性更为安全;利用数值模拟方法计算得到施工期及运营期单洞库渗流量分别为1 130 m3/d和775 m3/d.