降雨条件下厚覆盖层边坡的渗流特性

基于实际降雨资料及饱和-非饱和渗流理论,对算例边坡在设计降雨方案条件下的孔隙水压力变化、体积含水率以及暂态饱和区的发展与消散进行时间和空间上的研究。研究结果表明:在降雨过程中边坡表层一定深度内,孔隙水压力逐渐增大,降雨停止后,孔隙水压力缓慢降低;边坡表层体积含水率随着降雨时间的持续逐渐达到饱和含水率,并保持不变;当降雨停止后,体积含水率才开始沿着坡面向下逐渐降低;暂态饱和区是在边坡表层土体达到饱和并形成连通区域后产生的,滞后于孔隙水压力和体积含水率的增大;暂态饱和区在形成的空间顺序上表现为先坡脚及各级台阶处,后边坡坡面,而消散顺序刚好相反。     

蓄洪区路堤边坡浸润线及安全系数变化规律

基于修建于蓄洪区范围内的公路边坡将受洪水浸泡,引入非饱和渗流理论,利用孔隙压力为0 kPa的条件确定蓄洪过程中的边坡浸润线位置,并在条分法中采用侧面水压力等效计算土坡中的渗流力,对水位完全慢速下降过程中边坡安全系数进行计算;将蓄洪过程分为水位上升期、蓄洪期和水位下降期,令蓄洪水位为10m,水位上升速率为0.2 m/d,水位下降速率为0.5 m/d,采用本文方法对饱和渗透系数分别为10-6,10-7和10-8 m/s的边坡安全系数变化规律进行计算分析.研究结果表明:蓄洪期内边坡浸润线均达不到稳定状态,且渗透系数越小,边坡内浸润线的变化越小;蓄洪水位上升期边坡安全系数增大,且渗透性较高的土坡安全系数上升速率比渗透系数低的土体安全系数上升速率慢;蓄洪期内,当蓄洪时长比s即蓄洪时长t与总时长r之比相等时,高渗透性边坡安全系数下降率较大;水位下降期内边坡安全系数随下降比增大而变小,蓄洪时间越长安全系数越小,但安全系数下降率基本不受蓄洪时间的影响,其规律可采用抛物线近似模拟.     

软岩路堑高边坡开挖支护过程的三维数值分析

为研究软岩边坡在施工过程中的变形以及稳定性,以广西隆林至百色软岩高边坡为例,运用大型岩土软件FLAC3D,对边坡在开挖及锚固过程中岩体的位移场、应力场及塑性区的变化情况进行仿真模拟和全面分析.研究结果表明,边坡在无支护条件下其局部安全性难以保证,整体安全性基本可以满足,边坡在及时支护条件下开挖可以满足安全性要求.     

基于多变量时间序列（CAR）模型的洞庭湖区域地下水资源量预测

为了预测洞庭湖区域地下水资源量的变化趋势,制定应对地下水资源量较低年份的有效措施,通过分析洞庭湖区域河川天然径流量、长江三口入水量、城陵矶出水量与地下水资源量的变化趋势和相关性,运用多变量时间序列CAR模型,建立了洞庭湖区域地下水资源量的预测模型,验证了模型的预测效果;并运用该模型对洞庭湖区域地下水资源量的变化进行了预测。研究结果表明,洞庭湖区域河川天然径流量、长江三口入水量和城陵矶出水量的变化是引起地下水资源量变化的主要因素;本研究所建的模型模拟值与实测值相对误差的最大值为-7.47%,平均值为3.63%,表明该模型的预测精度高、效果好;通过对未来10年洞庭湖区域的地下水资源量进行预测可知,其平均值下降了0.49亿m3,最低值下降了0.66亿m3,表明该区域地下水资源量仍将持续降低;据不同方案下的地下水资源量预测结果可知,通过增加长江三口入水量,可以有效提高洞庭湖区域的地下水资源量。     

铜尾矿改性水泥基地聚合物注浆材料性能与机理分析

为促进岩土工程绿色发展,提高尾矿资源化利用效率,选取铜尾矿制备铜尾矿改性水泥基地聚合物注浆材料,研究水固比、铜尾矿掺量、碱激发剂用量及碱激发剂模数对改性浆液各性能指标的影响规律及微观机理。研究结果表明：掺入尾矿有利于改善改性浆液力学性能,掺入碱激发剂能提高改性浆液整体的反应程度,减小改性浆液析水率;综合考虑各项性能指标,选取改性浆液最佳配比,即水固比为1.0,铜尾矿掺量为30%(质量分数,下同),碱激发剂用量为4%,碱激发剂模数为1.6;相较于纯水泥浆液,改性浆液最佳配比黏度减小11.1%,流动度增大22.3%,析水率减小29.7%,28 d结石体抗压强度仅减小9.5%,耐久性能良好;改性浆液发生地聚合物反应形成了具有三维空间网状结构的C-A-S-H凝胶和N-A-S-H凝胶等胶凝物质。本研究成果可为岩土工程提供高性能低成本的注浆材料,同时还将为尾矿等固废材料资源化利用提供参考。     

湿-热-力作用下软岩边坡破坏机理及其稳定性研究进展与展望

软岩强度低、易变形,受湿、热、力等因素影响极易发生崩解,进而导致边坡失稳破坏.许多学者对软岩崩解机理、强度劣化规律以及边坡稳定性进行了研究.为总结现有研究成果,深化对软岩边坡破坏机理及稳定性的认知,对软岩在湿-热-力作用下的崩解特性、强度劣化规律以及边坡稳定性分析方法进行综述.首先,讨论各类软岩的宏观崩解特性,通过电镜...     

蓄洪期路基边坡的含水特性

基于蓄洪区路基边坡在使用期经常受洪水浸泡,对路基边坡含水量的影响进行研究.首先定性分析正常使用期及蓄洪期各种环境的影响,在此基础上,引入Richards方程并根据Galerkin加权残量原理建立非饱和土非稳态流有限元格式,采用Dirichlet条件模拟边坡浸水的常水头条件;然后,引入Fredlund提出的非饱和土土水特征曲线模型及基于该模型导出的非饱和土渗透曲线预测方法,对实际工程土进行计算分析,获得相关计算参数.应用该方法对蓄洪条件下路基边坡的孔压及含水量分布进行计算分析.研究结果表明:蓄洪条件下路基可在较短的时间内达到稳定流状态,在工程设计中有必要考虑含水量变化引起的路基边坡问题.     

浸湿条件下湖区地表硬壳层黏土侧压力系数K0变化规律的试验研究

为了研究土样含水率等因素对黏土侧压力系数K0的影响,自行研制可考虑土体浸湿过程的实验仪器,采用气缸对试样施加竖向荷载,并在侧壁环上粘贴电阻应变片测定试验过程中试样的侧向应力.在洞庭湖区汉寿仓儿总大桥桥台处地表以下2m处取工程土样进行分析.在试验过程中,采用蠕动泵对仪器底座通水,使试样在较小流量作用下均匀浸湿,模拟实际工程中的浸湿条件,分别测试试样的竖向应力、竖向应变、侧向压力等随时间的变化规律,以此为基础对试样的应力状态、应力路径、K0在试验过程中的变化规律及其与试样干密度之间的关系进行分析.研究结果表明:干燥湖区地表硬壳层黏土K0随密度的增大而减小,由初始的0.40减小至0.21,但其减小的速度随密度的增大而有所减缓;在竖向恒定荷载σ1=655 kPa作用下,完全干燥的湖区地表硬壳层黏土在浸湿后会发生较大竖向变形,且K0从0.21逐渐减小,最后趋于稳定值0.16.     

基于灰色多层次理论的桥基施工对路域水环境的影响评价

为评价桥基施工对路域水环境的影响程度,通过引入灰色多层次理论,构建桥基施工对路域水环境影响的评价计算模型．采用层次分析法确定因素与指标权重,运用灰色聚类方法确定白化权函数及灰色评价矩阵．湖南炎陵一汝城高速公路龙巢高架桥桥基施工对路域水环境的影响评价结果表明,桥基施工对路域水环境的影响程度为中度影响,在施工期间应做好路域...     

隧道施工对地下水环境影响的三维数值模拟——以八面山隧道为例

在公路隧道施工时,常由于隧道内涌水量过大造成地下水疏干,基于环境可持续发展的要求,对这一问题展开深入研究具有重要的工程实践意义.以穿越国家自然保护区的炎汝高速公路八面山隧道为例,在工程地质勘察及施工建设中涌水量实测数据的基础上,采用三维数值分析方法模拟隧道开挖过程,从定性和定量两个方面分析隧道施工对八面山地下水环境的影...