南阳膨胀土土水特征曲线试验研究

为研究南阳膨胀土土水特征曲线,采用美国Soil moisture公司生产的陶土板进气值为15 bar的压力板仪对原状样和重塑样进行了研究;其中原状样进行了不同高度或面积系列下的研究,重塑样进行了不同干密度或含水率系列下的研究;并采用控制变量法来得出结论。研究结果表明:1面积增加对原状试样的持水特性没有影响,但是高度对土水特征曲线的影响很大,高度增加使得在相同吸力下土样含水率增加,脱水难度增大;2对于重塑样,在相同干密度条件下,低吸力条件土样含水率随初始含水率的增加而增加,随着吸力的增加,从某一吸力值开始,含水率随吸力的增加而降低,初始含水率越高,这个值越低;3在相同的初始含水率条件下,低吸力条件干密度越低含水率越高,随着吸力增加,干密度越低,土样的含水率下降的越快,各试样的含水率开始接近,最后低干密度试样的含水率趋于一致;4考虑体积变化的影响对土水特征曲线进行修正并进行模型拟合,最后表明VG模型能够较好地模拟原状膨胀土的土水特征曲线。     

不同干密度下非饱和土土-水特征曲线

对吸湿与脱湿过程中引起非饱和土土-水特征曲线进行分析,观察不同密度土样的土-水特征曲线与滞后现象。利用Fredlund and Xing的土-水特征曲线模型对试验数据进行拟合,得到模型拟合参数与土-水特征曲线参数的定量关系。研究结果表明:进气值随着参数a的增大而线性增大,残余基质吸力随着参数m的增大而呈幂函数减小,减湿率随着参数n的增大而呈指数减小。干密度对土-水特征曲线有显著影响。随着干密度增大,残余基质吸力与进气值及进水值增大,减湿率减小,滞后现象的显著程度降低。瓶颈效应、不同的接触角和空气体积是造成滞后效应的主要因素。     

三种模型在浙江省土石坝填筑土土水特征曲线中适用性研究

土石坝是由饱和与非饱和渗流区组成的统一体,渗流问题是影响土石坝运行安全的关键因素之一.土水特征曲线(SWCC)是非饱和渗流数值模拟的重要基础.浙江省土石坝众多,对其填筑土持水性研究具有重要意义.确定一个合适的模型来描述填筑土的SWCC是研究的基础.通过压力板仪,对3种浙江省土石坝典型填筑土进行持水试验,选取VG、FX和MX模型对试验数据进行拟合,并对拟合结果进行分析.结果表明,VG模型并不适用于土石坝填筑土,FX和MK模型均取得了较好的效果,FX模型在适用性和普遍性上更好.     

考虑体积变化的膨胀土土—水特征研究

为研究考虑体积变化的膨胀土土—水特征,分析了体积含水率与重力含水率及孔隙比的理论关系,提出了考虑膨胀土体积变化的土—水特征曲线求解方法。以合肥膨胀土为研究对象,采用渗析法试验及滤纸法试验测定了重力含水率与基质吸力的关系,采用收缩试验测定了孔隙比与重力含水率的关系;根据本文方法,求得了考虑体积变化的合肥膨胀土土—水特征。结果表明:由渗析法及滤纸法可以分别获取土体在低吸力段及高吸力段的土—水特征曲线;收缩曲线可以用分段函数表示;膨胀土在吸水过程中体积发生了很大变化,不考虑这种体积变化将会高估膨胀土的体积含水率,且吸力越低,这种误差越大;采用van Genuchten模型对试验结果进行了曲线拟合,得到了试验土体考虑体积膨胀的土—水特征曲线拟合参数值:a=40.21,n=1.52,m=0.09;土样的初始干密度越大,同一吸力对应的含水率也越大。     

阿勒锦岛岸坡非饱和土土-水特性曲线实验研究

研究基质吸力与含水率或饱和度的关系,对天然岸坡无堤利用具有重要意义。采用TFB-1型非饱和土应力应变控制式三轴仪,对阿勒锦岛天然岸坡非饱和原状土土-水特征曲线及变化规律进行实验研究。运用两种实验方法进行对比,采用轴平移技术控制基质吸力,用Van Genuchten模型对土-水特征曲线作拟合分析。结果表明:非饱和土体积含水率随着基质吸力的增加而递减,逐渐趋于稳定值,约为15%,当体积含水率小于15%后,非饱和土的抗剪强度将逐渐提高;整个土-水特征曲线呈现"S"形,符合经典土-水特征曲线大致趋势,且具有明显的阶段性特征。     

单级液力变扭器最佳基本参数的确定

本文在束流理论的基础上,提出了一种对流量系数σ,速度系数 R_m及叶片角β进行三重优选、并加以扩展运算来确定变扭器最佳基本参数、且能预先控制整个无因次特性的变扭器设计方法;设计和编制了相应的计算程序,文中提供了该程序的总框图;应用此程序试算了数种离心涡轮变扭器,并分析了其结果。文中提出的设计方法不仅适用于离心涡轮变扭器,同时也考虑了轴流及向心涡轮变扭器的一些特点。因此,文中的主要计算公式,基本设计思想以及计算程序均可用于后二种类型的变扭器,只是在某些参数(如 C_λ、ρ_(2T)、ρ_(1D)等)的确定上,应结合具体工作机械的特点,参考本文的分析方法来定出。文中应用到的变扭器Ⅰ及Ⅱ的结构和试验资料,是由北京二七机车工厂及大连内燃机车研究所提供的,谨致谢意。     

毛管压力曲线分布特征的确定

本文严格建立了常见的几种不同毛管压力曲线分布在统一座标系下的分布特征,从而使目前在毛管压力中存在的各种不同分布能在同一座标系下进行判断。分布类型的确定,重点在于对结果的检验,这有利于避免结果的多解性和人为性的影响。文章通过对正态分布几个公式的意义进行数学描述,用x~2分布的数值代入进行计算的结果,进一步阐明正态分布的标准曲线与实际曲线的差异对结果参数的影响,因此,仅用概率论方法进行假设检验还不够,必须用统计学参数进行检验;仅用曲线的特征参数不能正确判断曲线的分布特征,必须用实际曲线与标准曲线的拟合法才能确定。在此还解释了经常遇到的统计学参数(用矩法求得的结果)与正态分布法结果不同的现象。     

棉花优化灌溉制度基本参数的确定

根据山西省多年的灌溉试验资料和研究成果,确定了棉花优化灌溉制度的基本参数。     

非饱和弱膨胀土土−水特征曲线拟合与渗透系数模型预测

以新疆哈密地区高速铁路弱膨胀土为研究对象,采用压汞试验测定压实程度对土样微观孔隙结构的影响,采用压力板仪和滤纸法试验测定不同干密度下重塑土样的土?水特征曲线,并基于Fredlund&Xing模型对土?水特征曲线进行拟合分析,采用变水头法测量重塑土的饱和渗透系数,基于土?水特征曲线和Childs&Collis-Gerog...     

随机介质理论基本参数的反分析确定

随机介质理论在应用于采矿及其它开挖工程实际中,由于其决定于上覆岩层的基本参数目前尚无理想的直接方法确定,故在应用中多采用经验方法进行确定,从而会造成较大误差.在介绍了利用地表移动观测结果,通过三维反分析的方法确定地表移动基本参数的分析方法,并编制了相应的计算机软件(POBA),从而使得在实际应用中能更加准确地确定随机介质理论的基本参数,进而正确预计地表移动及变动.图3,表1,参8.     

同位素及水化学方法研究黏性土孔隙水的运动特征

为讨论黏性土中孔隙水的运动特征,运用水化学及氯、氦、氩同位素方法,通过分析主要阴阳离子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、Br-等)、同位素37Cl和18O、D及惰性气体(He、3He/4He和36Ar/40Ar)与深度的变化特征来探讨黏性土中孔隙水的起源、水化学特征和孔隙水运动特征。发现研究区内(0~100)m孔隙水中Na+,Cl-随深度增加而减小,但其变化速率逐渐变大,在78.8m处出现突变,最后平缓,表明孔隙水运移速率在垂向上先快后慢;而孔隙水中Cl-/Br-比值随深度呈明显的分带性:(16.2~37.7)m、(53.5~78.8)m两个深度段,Cl-/Br-比高达4 691.25或无穷大,体现出明显的淡水起源,(37.7~49.5)m时Cl-/Br-比为508.36~2 751.71,(88.4~97.1)m时Cl-/Br-比为277.50~288.25,孔隙水表现出海水起源的特征;在(16.2~68.2)m深度内,其δ37Cl(‰)变速速率也是逐渐加快,在(68.2~97.1)m内逐渐变慢,也表明孔隙水在该段的流速随着深度增加而加快,且Cl-沿着垂直方向上可能在不同程度富集35Cl;其3He/4He和36Ar/40Ar比值与大气中比值相似。     

深水钻井隔水管单根基本参数确定方法

提出利用各种力学准则确定深水钻井隔水管单根基本参数的方法,包括单根主管与辅助管线参数、浮力块参数、隔水管接头参数等。结果表明:确定隔水管单根主管基本尺寸主要有环向应力准则、轴向应力准则和挤毁压力准则,根据环向应力准则得到的结果最保守;确定辅助管线参数主要依据等效应力准则;确定浮力块参数主要是合理确定浮力块的外径和密度;隔水管接头等级确定要依据规范考虑不同载荷工况进行选型设计。外径0.5334 m,内径0.48895 m的隔水管可应用于1.830 km深的水域,且隔水管系统中无须配置填充阀,辅助管线设计合理,浮力块选用3种密度可满足工作水深的需要,选配E级隔水管接头可满足使用要求。     

土水特征曲线的一个滞回模型

分析土水特征曲线滞回模型在非饱和土计算,尤其在非饱和土干湿循环过程计算中的作用.介绍Li的滞回模型并指出该模型存在扫描曲线易于出界的不足.基于Li建模的思路,建立一种新的预测模型,并对其进行修正.修正后的模型可以解决Li滞回模型中存在的问题.通过与试验结果比较,发现该修正模型得出的扫描曲线与试验点吻合较好.     

关于收益现值法中基本参数确定方法的研究

收益现值法是资产评估的常用方法之一。从收益现值法涉及的三个基本参数即收益额、折现率和收益期限入手，深入研究了上述参数的确定方法以及在确定过程中应注意的问题。     

广适水驱特征曲线的适用性及应用方法

水驱特征曲线法是利用生产资料预测水驱开发油田进入中高含水阶段以后水驱可采储量的重要手段之一,国内外学者提出并改进形成了70多种水驱特征曲线,但适用条件和预测精度各有千秋,制约着水驱特征曲线应用的效率及效果,行业标准中推荐的水驱特征曲线也在根据实践认识不断变化。首先通过分析广适水驱特征曲线及常用水驱特征曲线的物理意义,认为广适水驱特征曲线具有较强的适用性,提出了常用水驱特征曲线谱系图,进而建立了近似理论曲线、广适曲线、丙型曲线、丁型曲线之间内在关系的认识;接着基于丙型、丁型水驱特征曲线提出了广适水驱特征曲线的简易求解思路,建立了广适水驱特征曲线在层状水驱、底水驱或者两种方式并存油田中的应用方法,将具有唯一解的常用水驱特征曲线优选问题转化为广适水驱特征曲线与丙型、丁型曲线联合求取唯一解问题;最后以海上多个典型油田为例进行了应用,大幅提高了不同水驱方式下水驱可采储量预测精度及决策效率。     

基于土水特征曲线的非饱和土强度预测

土水特征曲线反映了非饱和土体中的基质吸力与含水量,或者饱和度之间的关系,在非饱和土的渗流、强度、扩散等诸多方面的研究都会涉及土水特征曲线的相关理论。在前人研究的基础上,分析了土水特征曲线产生滞回效应的微观机理,将基质吸力产生的负压力对应于土颗粒间所产生正应力的增量,将体积含水量引入抗剪强度增量公式。认为非饱和土的强度分为土体处在饱和状态时的强度以及由于基质吸力所引起的强度增量两个部分,提出了非饱和土的强度预测公式;并通过定义等效含水率对公式进行修正。通过选取的四种材料参数对所提出的公式进行验证,结果表明强度预测公式与实际情况吻合良好,所提公式具有一定的适用性。在此基础上较为系统地分析了基质吸力对非饱和土体强度的贡献。     

利用MATLAB拟合压实黄土土水特征曲线的研究

为了找到准确且简便的拟合压实黄土的SWCC的模型与方法,利用压实黄土入渗试验得到的体积含水率与基质吸力的数据,选用MATLAB的lsqcurvefit,nlinfit和fminunc三种函数为拟合方法,分别拟合了适用性较广的van-Genuchten模型和Gardner模型的土水特征曲线,并进行了拟合比较。结果表明,在本课题研究范围内,利用fminunc函数采用Gardner模型拟合压实黄土SWCC效果最好;平行试验数据的验证结果表明误差小于10%。利用MATLAB的fminunc函数通过Gardner模型拟合压实黄土土水特征曲线是一个既方便又准确的方法。     

特高含水期甲型水驱特征曲线的改进

室内试验和矿场实践表明,现有水驱特征曲线在特高含水期适用性差,出现偏离直线段上翘的现象,影响水驱开发动态的准确预测。为此,提出适用于特高含水期的新型水驱特征曲线。首先提出适用性较强的油水相对渗透率比值与含水饱和度关系表征方程,得到可以充分考虑开发后期上翘现象的新型水驱特征曲线,指出原有水驱特征曲线是新型水驱特征曲线在含水率较低时的一个特例,并提出通过公式转化和线性试差的方法求解新型水驱特征曲线方程中的参数。计算结果表明,新型水驱特征曲线在特高含水期预测开发动态比传统的水驱特征曲线更为准确。     

黏性土边坡临界滑动面确定的新方法

为了提出一种可操作性强的黏性土边坡临界滑动面确定方法,在研究简易贯入试验原理的基础上,建立简易贯入次数与边坡承载力的关系式,结合某公路边坡实例,开展简易贯入试验,绘制边坡承载力随深度的变化曲线,从曲线中搜索边坡承载力的突变点,将突变点标记在边坡横剖面图中并连线,依此确定出边坡临界滑动面.将试验所得结果与有限元法和理论方法结果进行对比,验证简易贯入法的可行性和合理性.研究结果表明：简易贯入法适用于黏性土边坡临界滑动面的确定,且可以快速准确地确定出黏性土边坡临界滑动面,为黏性土边坡稳定性分析提供了新的方法.