基于碳纤维加热光缆的砂性土渗流场C-DTS分布式监测试验研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

严珺凡  施斌  曹鼎峰  魏广庆  朱鸿鹄 《岩土力学》2015,36(2):430-436

岩土体中渗流场的监测是岩土工程防灾减灾中一项必不可少的基础工作。在总结已有监测方法优缺点的基础上,提出了渗流场碳纤维加热光缆的分布式温度光纤感测技术（简称C-DTS）;介绍了该方法的监测原理;提出了温度特征值（ ）的概念;设计了砂性土渗流模拟装置,并对砂性土中不同渗流速率下的渗流场进行了室内试验。通过试验确定了 与渗流速率（V）之间存在线性关系;证明了碳纤维加热光缆能够有效地提高DTS监测的敏感性,可实现渗流速率的分布式监测。对该方法应用于工程实践还需要开展的研究工作进行了分析。  相似文献   

水位波动下非饱和心墙土坝体的渗流和稳定性     

陈曦  张训维  陈佳林  金锋  于玉贞 《岩土力学》2015,36(Z1):609-613

基于Richards方程,对坝体的饱和-非饱和渗流场进行了模拟,再根据饱和-非饱和渗流场和非饱和土抗剪强度公式,对坝体的稳定性进行了分析。结果表明,水位骤降过程中坝体的安全系数通常呈现先缓慢增加后迅速减小的变化过程,分析坝体失稳时塑性区和位移场发现,水位下降的初期,坝体左侧坡体的安全系数要低于坝体右侧坡体,但水位下降到一定程度,右侧坡体的安全系数迅速减小,并先于左侧坡体失稳;采用有限元强度折减法用于多坡面边坡稳定分析时,只能获得最小安全系数的包络线;心墙具有隔水防渗的作用,对水位变化渗流具有阻尼作用。  相似文献   

温度作用下煤层瓦斯解吸渗流规律数值模拟     

张永利  张乐乐  马玉林  王金铜 《地震学刊》2014,(6):671-677

如何提高煤层气渗透率是目前煤层气开采研究中的重要课题。基于煤层瓦斯渗流规律数学模型,利用COMSOL Multiphysics软件,对流-固-热耦合条件下的非等温煤层气解吸、渗流变化规律进行了数值模拟。结果表明,在注热条件下,煤层气渗流压力随着温度的增加而下降,且下降速度加剧,压力差越大,气体从高压区域流向低压区域的渗流速度越快。气体在煤层中径向流向井口,井口附近压力的梯度增大,气体渗流速度较快;在未受到加热影响的区域,煤层气不受外加热量影响,煤层气解吸速率保持不变;注热后煤层温度升高,可以加快煤层气渗流速度、提高渗透率、增加煤层气产量。研究成果可为煤层中注热开采煤层气的工程实践提供相应的理论依据。  相似文献   

真空井点降水试验分析与数值模拟     

贾向新  聂庆科  王英辉  梁书奇 《岩土力学》2014,35(Z2):607-612

基于某真空井点降水综合试验,建立了三维地下水流数值模拟模型,将模型模拟预测数据与试验观测数据进行对比,研究真空负压和井点间距对真空井点降水效果的影响,得出了真空井点周围渗流场的变化性状,提出了真空井点周围真空及重力场耦合区、耦合场与重力场过渡区和重力场区3个区的概念。得出了不同负压在不同井点深度条件下对地下水渗流场的影响变化。对比结果表明,建立的真空井点降水模拟分析方法,能够较好的模拟真空井点周围观测井水位与出水量的相关关系;分析方法可用于真空井点降水试验分析,且为真空井点降水设计提供了依据。  相似文献   

考虑参数空间变异性的非饱和土坡可靠度分析   总被引：2，自引：0，他引：2  

蒋水华  李典庆  周创兵  张利民 《岩土力学》2014,35(9):2569-2578

在考虑多个土体参数空间变异性的基础上,提出了基于拉丁超立方抽样的非饱和土坡稳定可靠度分析的非侵入式随机有限元法。利用Hermite随机多项式展开拟合边坡安全系数与输入参数间的隐式函数关系,采用拉丁超立方抽样技术产生输入参数样本点,通过Karhunen-Loève展开方法离散土体渗透系数、有效黏聚力和内摩擦角随机场,并编写了计算程序NISFEM-KL-LHS。研究了该方法在稳定渗流条件下非饱和土坡可靠度分析中的应用。结果表明：非侵入式随机有限元法为考虑多个土体参数空间变异性的非饱和土坡可靠度问题提供了一种有效的分析工具。土体渗透系数空间变异性和坡面降雨强度对边坡地下水位和最危险滑动面位置均有明显的影响。当降雨强度与饱和渗透系数的比值大于0.01时,边坡失效概率急剧增加。当土体参数变异性或者参数间负相关性较大时,忽略土体参数空间变异性会明显高估边坡失效概率。  相似文献   

一种基于单元局部坐标系求解二维孔隙渗流问题的数值方法     

冯春  李世海  王理想 《岩土力学》2014,299(2):584-590

将数值计算区域用三角形单元进行离散,并为每个单元构建局部坐标系。局部坐标系的X轴为三角形单元某一条边的方向,局部坐标系的原点为该边的其中一个端点。在局部坐标系下,基于“格林公式”及达西定律推导了单元压力梯度及单元流速的解析表达式,给出了流经单元各棱及各节点的流量计算方法。形成了类似固体弹簧系统的渗流管道网络,建立了管道压差与流量的函数关系。将各单元局部坐标系下求得的流速及流量转换至整体坐标系,并在节点上进行凝聚。通过引入流体体积模量实现了节点渗透压力的显式求解,通过引入节点饱和度实现了非饱和问题的求解。基于局部坐标系的方法具有物理意义明确、求解过程简单等特点。通过在局部坐标系下构建管道压差与管道流量的对应关系,将有限元的渗透刚度矩阵简化为两个管道的渗透刚度值,从而节省了内存,提高了计算效率。4个数值算例的计算结果与理论解基本一致,表明了该方法在求解稳态、非稳态、饱和、非饱和渗流问题时的精度。  相似文献   

降雨条件下软岩边坡渗流-软化分析方法及其灾变机制   总被引：2，自引：0，他引：2  

谢瑾荣  周翠英  程晔 《岩土力学》2014,35(1):197-203

降雨条件下软岩边坡的灾变问题是滑坡领域研究的热点与难点。采用间接耦合法进行软岩边坡降雨入渗分析,根据软岩边坡非饱和渗流-应力计算原理,建立了软岩边坡渗流效应分析方法;将软岩抗剪强度的遇水软化特征动态赋予暂态饱和区中对应的软岩体,模拟降雨渗流条件下软岩边坡的软化效应;将渗流与软化相结合,建立基于暂态饱和区的软岩边坡降雨-渗流-软化-灾变的数值分析方法,并用于实例边坡的降雨灾变机制分析。结果显示,软岩边坡潜在滑动面深度随时间逐渐变浅,安全系数-时程曲线呈反向复曲线形态,当边坡开始软化时曲线上出现拐点。边坡稳定性计算结果与实际情况基本相符,表明思路与方法具有一定正确性,可为软岩边坡治理方案设计提供理论依据。  相似文献   

渗流场反演计算与物探检测结果相互关系的分析研究     

李欣  何樵登  黄超  张景春 《吉林大学学报(地球科学版)》2004,34(2):251-254

从渗流场形成的机理出发,采用三维八节点等参数有限元法进行稳定渗流场计算具有高效、精确的特点.而且,反演计算要选择单元节点而不选单元内部的点进行,边界条件应按实际情况来定,计算误差用分级约束技术来控制.反演结果与物探检测结果进行了对比,综合全面地了解到库区的渗漏情况,提出了合理的控渗措施.  相似文献   

Turbulent flow structures in alluvial channels with curved cross‐sections under conditions of downward seepage          下载免费PDF全文

Vishal Deshpande  Bimlesh Kumar 《地球表面变化过程与地形》2016,41(8):1073-1087

Experimental investigations have been done to analyze turbulent structures in curved sand bed channels with and without seepage. Measures of turbulent statistics such as time‐averaged near‐bed velocities, Reynolds stresses, thickness of roughness sublayer and shear velocities were found to increase with application of downward seepage. Turbulent kinetic energy and Reynolds normal stresses are increased in the streamwise direction under the action of downward seepage, causing bed particles to move rapidly. Analysis of bursting events shows that the relative contributions of all events (ejections, sweeps and interactions) increase throughout the boundary layer, and the thickness of the zone of dominance of sweep events, which are responsible for the bed material movement, increases in the case of downward seepage. The increased sediment transport rate due to downward seepage deforms the cross‐sectional geometry of the channel made of erodible boundaries, which is caused by an increase in flow turbulence and an associated decrease in turbulent kinetic energy dissipation and turbulent diffusion.  相似文献   

变轴压加载煤体变形破坏及瓦斯渗流试验研究     

王刚  李文鑫  杜文州  王海洋  王鹏飞  孙文斌 《岩土力学》2016,37(Z1):175-182

为探究煤岩在变轴压加载下的变形破坏和瓦斯渗流演化规律,以原煤煤粉压制的煤体试件为研究对象,采用含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流试验系统,进行了5种不同轴压加载路径下的煤体三轴压缩及瓦斯渗流试验。研究结果表明,煤体变形可分为压密、稳定发展、非稳定破裂发展和破裂后4个阶段;压密阶段试件的应变变化速率主要与张开性结构面和裂隙有关,与轴压加载区间无关,稳定发展阶段虽然轴压加载速率不同,但在相同的轴压加载区间,轴向应变变化速率基本相同;变轴压加载前期煤体渗透率与轴压的加载速率呈负相关变化,中后期渗透率变化速率与轴压加载速率相关性不大。研究结论对指导冲击地压以及煤与瓦斯突出的监测预警有着重要意义。  相似文献