数值法在管道穿河渗流稳定中的模拟与应用

管道工程穿越堤防等水利设施产生渗流稳定等影响,传统方法对这种影响的评价主要通过解析法来进行的,该文通过管道所在地的地质条件概化水文地质模型,并建立数学模型计算管道穿越工程对现有堤防的渗流稳定安全影响,依据临界水力梯度法,定量评价工程诱发渗透破坏的可能性.     

基于渗流稳定可靠性分析的黄河堤防合理淤背宽度研究

利用可靠性理论对黄河堤防淤背设计的合理宽度问题进行了系统的分析研究,充分考虑了黄河堤防土体参数的随机变异性,研制了蒙特卡洛渗流有限元可靠度程序,用来计算在设计洪水位下距黄河堤防背河坡脚不同距离的地层土体渗流稳定破坏概率,从而确定合理的淤背宽度。研究成果可应用于黄河堤防淤背宽度的设计中,对其它河流堤防的加固设计也有借鉴意义。     

基于渗流稳定可靠性分析的黄河堤防合理淤背宽度研究

利用可靠性理论对黄河堤防淤背设计的合理宽度问题进行了系统的分析研究,充分考虑了黄河堤防土体参数的随机变异性,研制了蒙特卡洛渗流有限元可靠度程序,用来计算在设计洪水位下距黄河堤防背河坡脚不同距离的地层土体渗流稳定破坏概率,从而确定合理的淤背宽度.研究成果可应用于黄河堤防淤背宽度的设计中,对其它河流堤防的加固设计也有借鉴意义.     

有限单元法在土石坝渗流安全评价中的应用

本文根据安徽省独山水库地质资料,利用有限单元法建立了独山水库渗流计算模型,解出浸润线出逸点位置、渗流量和渗透比降,证明了有限单元法在大坝渗流安全计算中的可行性。     

考虑渗透系数变异性的堤防渗透破坏概率分析方法

堤防对中国人民生命财产安全有着重要的保护作用,目前针对堤防渗流破坏概率分析的研究有较多局限性,存在渗流破坏极限状态方程单一,无法考虑随机因素影响等不足。通过在有限元方法中将渗透系数视为随机变量的手段实现随机渗流分析,针对堤防渗流破坏可能发生的位置及其形式根据土体的受力情况构造渗流破坏极限状态方程,建立了堤防随机渗流计算有限元模型,对比分析了变异系数对堤防渗流场的影响,结合改进的验算点法(JC法)理论进行可靠度分析,结果表明变异系数变大会使得水力梯度标准差增大及局部破坏概率增大。     

基于Fluent的具有防渗墙堤基的渗流场数值模拟分析

为实现具有防渗墙防渗措施的河道堤防二维渗流场真实区域的数值模拟,采用有限体积法的Fluent数值模拟软件,利用其多孔介质模型,求解堤防基础的渗流场,并对采取防渗墙的单一防渗措施条件下的渗流场进行分析,结果表明,随着防渗墙深度的增加,其对河道堤防防渗效果明显但不是无限制的,由此可为堤防渗流计算及工程所需的合理的防渗墙深度提供依据。     

非饱和土壤渗透自适应网格法数值计算

为提高非饱和土壤渗透求解的精度,综合考察现存方法的优缺点,通过理论研究,基于Richards方程变换,建立了非饱和土壤渗透求解的向前探索自适应网格有限差分法(AF法).该方法使用了水土势双曲正弦变换的隐式差分格式,并采取了自动向下搜索的空间网格形式,解决了干燥地表固定网格计算量过大的问题,同时计算速度大大提高,计算误差小于固定网格法的误差值.该方法可用于向下渗透、地下水重新分布以及土壤水向地下水位内的水体排水几种渗流方式,对土壤渗流问题的求解具有一定的参考价值和指导意义.     

基于有限元折减法的边坡渗流及稳定分析

渗流作用影响边坡的稳定性．运用商业有限元软件的自带模块,根据节点的水头值和高程的比较模拟自由面和渗透场,计算单元的渗透力,以渗透力代替周边孔隙水压力施加于坡体单元上,然后采用强度折减法进行渗流作用下的边坡稳定分析．算例表明,该方法分析边坡的渗流及稳定是可行的,得到的结果较有效．渗流作用下,边坡的安全系数降低,坡脚的等水头线分布比较密集,渗透力比较集中,发生渗透破坏的可能性比其他地方大．     

桥梁地下结构对堤防渗流分布规律的影响分析

当建设跨越河流的设施时,建设在堤防附近的设施基础会对堤防渗流场的分布规律产生影响.为了确保堤防稳定性及长期安全运行,有必要对建设设施基础前、后堤防的渗流场进行分析.采用三维有限元数值模拟方法对某堤防建设大桥基础前、后进行了稳定-非稳定渗流有限元分析,计算结果表明:桥梁基础对渗流场的影响不大,堤身渗流逸出点的渗透坡降变化很小,各个土层的渗透坡降变化相差不超过4%,建设桥梁不会显著影响堤防的渗流稳定性.     

含施工裂缝隧道穿越段堤防渗流和稳定分析

某长江隧道穿越江北大堤,堤身出现施工贯穿式裂缝,且累计沉降较大。考虑长江大堤堤身不同深度施工裂缝对堤身渗透稳定及堤坡抗滑稳定的影响,建立隧道穿越段大堤渗流有限元模型和边坡稳定分析模型,采用饱和-非饱和渗流有限元法和瑞典圆弧法,计算分析历史最高水位条件下不同深度裂缝堤防的渗流性态和堤坡稳定性。计算结果表明:深层搅拌桩对堤防渗流和稳定均有利;贯穿式裂缝对裂缝周围地层的渗流场影响较大,但当裂缝深度小于8.5 m时,堤身与堤基的最大渗透坡降分别为0.206和0.181,均小于相应材料的允许渗透坡降值,堤防渗透稳定能满足要求;贯穿式裂缝位置和深度对堤坡稳定影响显著,当裂缝深度为8.5 m时,两个不同裂缝位置的堤防抗滑稳定安全系数分别为2.419和1.844,当裂缝深度小于8.5 m时,经过深层搅拌桩加固处理后,堤坡稳定能满足要求。     

连霍高速郑州段改扩建工程软基处理施工与评价

连霍高速郑州段E2合同段位于1938年花园口决口扇上,属于软弱地基.高填方路基位于软基上,设计上采用强夯—碎石桩联合加固进行处理.并对其施工工艺及施工后效果进行分析评价.     

平原水库提高蓄水深度的研究

从坝体坝基应力，变形，稳定和渗流控制方面研究了提高平原水库蓄水深度的可能性，研究证实，在黄河河口冲积和海相沉积的软弱地基上对坝基不作全面处理，而使蓄水深度大幅度提高是完全可行的，研究成果可供平原水库规划设计参考。     

郑州黄河公路二桥主桥稳定性分析

以北京至珠海国道郑州黄河公路二桥主桥为研究对象,采用ANSYS有限元分析程序,建立了该下承式钢管混凝土拱桥的空间有限元计算模型,计算了该桥的稳定安全系数,对桥梁的失稳特征进行了分析,计算结果表明,该桥梁的稳定性满足要求计算结果可为该桥的施工以及使用阶段的桥梁健康检测和维护提供参考。     

化隆黄河谷地某典型滑坡稳定性分析

在青海省东部化隆地区黄河两岸谷坡地带,发育一系列不稳定斜坡,成为该区域易发的地质灾害.通过对区域黄河谷地发育的某典型滑坡的地质特征分析,利用毕肖普法对黄河谷地以黄土为主的混杂坡洪积物组成较复杂的典型滑坡特征及稳定性进行了计算分析,对该区域的典型滑坡的基本特征,形成机理和稳定性进行评价.结果表明,毕肖普法在此类不稳定斜坡的稳定性分析计算中,具有较好的可靠性.     

淮河采矿塌陷区河堤渗透稳定性数值分析

根据场地地层基本物理特性 ,采用非均质各向异性稳定渗流模型对李嘴孜矿区淮河大堤正常堤段和采矿塌陷堤段的渗流状况进行流场条件概化 ,采用有限元数值计算方法对洪水期高水位条件下的河堤渗流进行了模拟求解 ,给出河堤各部位渗透速度和水头梯度的分布 ;在此基础上 ,进行了河堤危险部位渗透稳定性分析计算 ,作出两种堤段均不会发生渗透破坏的基本结论。     

求解堤坝渗流场的罚函数无单元法

从变分原理出发,采用罚函数法处理渗流边界条件,推导了用无单元法求解有自由面的堤坝渗流问题的基本方程和迭代格式,给出了罚因子选取的具体表达式,并计算分析了某不透水地基上土坝的稳定渗流场.与电模拟试验成果的比较表明,文中所提出的计算方法和程序是正确的,且应用罚函数无单元法求解堤坝渗流问题,可以得到较高的计算精度和计算效率.     

浅议汾河入黄段河势变迁及影响

根据黄河、汾河的河势变化特点，对黄河东移产生的原因及对汾河下游的影响进行了分析，指出黄河东移夺汾会使汾河下游行洪受阻，危及下游堤防、控导、险工工程安全。建议对黄河东移夺汾还要进一步充分论证、分析与研究，加快黄河、汾河的治理步伐。     

基于细观力学的土体渗透稳定分析方法研究

讨论了颗粒分析方法的发展现状和力学理论基础,尝试了一种用传统渗流理论确定工程体渗透稳定的薄弱部位,用颗粒分析方法研究其渗透稳定性的新方法.以某水库大坝反滤层的渗透稳定性研究为例,采用商业软件Geostudio2007的Seep模块确定大坝反滤层的最不利部位及其渗透坡降,用反滤层的级配包络曲线和压实密度生成细观分析模型,用宏观模型计算结果作为细观分析的边界条件,最后采用基于离散单元理论的颗粒方法软件PFC研究大坝反滤层的渗透稳定性及其允许渗透坡降.计算结果表明,随着细观模型压力水头的增加,颗粒将产生移动,细观模型内部结构逐渐改变.当压力水头达到阀值时,细观模型中的渗透破坏通道完全形成.揭示了反滤层的安全与否取决于其级配组成、密度和所承受的水头.