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岩土颗粒介质非等温—维热固结特性研究 被引量:30
1
作者 白冰 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期186-191,共6页
基于饱和多孔介质热-水-力完全耦合的控制方程,通过有限Fourier变换及其逆变换,对一维热弹性固结模型进行解析求解,给出土柱内部温度、孔压和位移演化过程的解析表达式。在定义了热固结时间因素和热固结系数等概念的基础上,对非等温条... 基于饱和多孔介质热-水-力完全耦合的控制方程,通过有限Fourier变换及其逆变换,对一维热弹性固结模型进行解析求解,给出土柱内部温度、孔压和位移演化过程的解析表达式。在定义了热固结时间因素和热固结系数等概念的基础上,对非等温条件下饱和土体的热固结特性及其机理进行研究,讨论了土的热固结系数与热扩散系数之比、不同的外力荷载和温度荷载组合等因素对热体积膨胀效应与热固结效应两者耦合作用的影响。此外,还分析了土体热膨胀或收缩对温度演化过程的耦合影响。 展开更多
关键词 岩土工程 饱和多孔介质 热弹性 热固结 有限Fourier变换
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岩土介质非稳态热固结耦合问题的热源函数法 被引量:16
2
作者 白冰 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期427-434,共8页
考虑耦合效应的饱和土体热固结问题控制方程,利用Fourier变换、Laplace变换给出其在变换域上的解,将初始温度场分布视为虚拟的热源或者将热源等价为特定的初始温度分布,利用热源函数法给出瞬时线热源非稳态温度场、应力场和位移场的解... 考虑耦合效应的饱和土体热固结问题控制方程,利用Fourier变换、Laplace变换给出其在变换域上的解,将初始温度场分布视为虚拟的热源或者将热源等价为特定的初始温度分布,利用热源函数法给出瞬时线热源非稳态温度场、应力场和位移场的解析求解方法,通过在时间域和空间域上进行积分,给出有初始温度场分布以及有分布内热源存在且热源强度随时间变化条件下的热固结问题计算方法。对一无限大物体内存在有平面矩形域热源情况下周围介质的温度、孔隙水压力以及位移等的变化特征进行分析。研究表明,热源函数法可有效地求解一系列复杂情况下的热固结问题。 展开更多
关键词 岩土介质 非稳态 耦合效应 热固结 热传导 热源函数 地质测量
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竖井地基热排水固结本构模型及试验验证 被引量:16
3
作者 陶海冰 刘干斌 +2 位作者 谢康和 邓岳保 尹铁锋 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1077-1085,共9页
考虑饱和土体先期固结压力随温度变化情况,对非等温条件下土体e–lgp曲线上点的移动规律进行研究,建立了饱和黏土的非线性热弹性本构模型,并开发编制了TSDSS有限元程序。同时,开展了竖井地基热排水固结模型试验,将试验结果与模型试验的T... 考虑饱和土体先期固结压力随温度变化情况,对非等温条件下土体e–lgp曲线上点的移动规律进行研究,建立了饱和黏土的非线性热弹性本构模型,并开发编制了TSDSS有限元程序。同时,开展了竖井地基热排水固结模型试验,将试验结果与模型试验的TSDSS模拟结果进行对比,两者较为吻合,从而验证了该本构模型的正确性,且能从机理上反映热排水固结过程,数值模拟结果进一步表明:土体导热系数越大或渗透系数越小,热排水固结过程中产生的孔隙水压力峰值越大;渗透系数越小,热排水固结越慢;导热系数越大,热排水固结越快。 展开更多
关键词 热固结 模型试验 非线性弹性 竖井地基
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一种用于饱和土的热固结试验装置及其应用 被引量:12
4
作者 白冰 陈星欣 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期896-900,共5页
介绍一种用于饱和土圆柱形试样的热固结试验的温控固结压力室系统,可用来测定变化温度荷载和外力荷载耦合作用下试样的热固结变形量。该试验装置压力室内温度可在17℃~100℃范围内变化,同时可承受较高的等向周围固结压力(0~3 MPa)。... 介绍一种用于饱和土圆柱形试样的热固结试验的温控固结压力室系统,可用来测定变化温度荷载和外力荷载耦合作用下试样的热固结变形量。该试验装置压力室内温度可在17℃~100℃范围内变化,同时可承受较高的等向周围固结压力(0~3 MPa)。分析了该试验装置的基本原理和测试方法。此外,针对一种典型的黏性土,研究了温度诱致的饱和黏性土的热固结变化规律,对试样的温度演化过程、孔隙水压力变化以及热体积应变的测定等问题进行了分析。 展开更多
关键词 温度效应 饱和土 热固结 试验装置 压力室
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一种饱和粉质黏土的热固结特性试验研究 被引量:11
5
作者 白冰 苏钟琴 杨海朋 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期12-16,23,共6页
采用自行研制的温度控制固结试验装置对一种饱和粉质黏土的热固结特性进行室内试验。研究表明,在不同的有效固结压力作用下饱和试样的孔隙水压力变化趋势以及固结体应变变化趋势类似。在温度升高过程中,由温度导致的孔隙水压力不断增大... 采用自行研制的温度控制固结试验装置对一种饱和粉质黏土的热固结特性进行室内试验。研究表明,在不同的有效固结压力作用下饱和试样的孔隙水压力变化趋势以及固结体应变变化趋势类似。在温度升高过程中,由温度导致的孔隙水压力不断增大,当温度达到设定温度时,试样内的孔隙水压力也达到峰值,而且随着有效固结压力的增大,孔隙水压力峰值似乎略有增大。此外,温度升高后的固结排水量远大于温度再降低后的吸水量,亦即经过升温和降温过程,试样总体产生明显的收缩变形。 展开更多
关键词 粉质黏土 热固结 升温过程 收缩效应
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变荷载作用下考虑半透水边界热传导性的一维饱和土热固结特性研究 被引量:11
6
作者 孙德安 薛垚 汪磊 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1465-1473,1482,共10页
为了研究温度变化对一维饱和土固结特性的影响,基于渗流方程和热传导方程,考虑了顶面边界的半透水性和热传导性,提出了变荷载作用下考虑半透水边界热传导性的一维饱和土热固结的半解析解,并分析了其固结特性。首先,引入Laplace变换分别... 为了研究温度变化对一维饱和土固结特性的影响,基于渗流方程和热传导方程,考虑了顶面边界的半透水性和热传导性,提出了变荷载作用下考虑半透水边界热传导性的一维饱和土热固结的半解析解,并分析了其固结特性。首先,引入Laplace变换分别求解了半透水边界条件下热力耦合模型和非热力耦合模型的一维饱和土热固结方程,推出了有效应力、温差和沉降的半解析解;其次,通过Crump方法进行Laplace数值反演,得到时间域内的解析解;然后,将所提解分别退化为单边排水条件下的一维饱和土热固结和Terzaghi一维固结的半解析解,结果与已有文献相同,验证了所推导解的可靠性;最后,通过算例分析了各外荷载作用下半透水边界参数、温度增量、热扩散系数和固结系数对热固结特性的影响。结果表明,半透水边界参数、热扩散系数、固结系数和温度增量对饱和土一维固结特性影响显著。 展开更多
关键词 饱和土 半透水边界 热固结 热力耦合 LAPLACE变换
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变荷载下饱和土一维热固结解析理论 被引量:10
7
作者 吴瑞潜 谢康和 程永锋 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1532-1537,共6页
基于渗流理论、热弹性理论和饱和土固结理论,通过建立数学模型,采用解析方法研究了变荷载下饱和土的一维热固结问题.利用偏微分方程理论中的冲量定理,得到土层内部超静孔压、温度增量的解析解,并由此求出地基沉降、平均固结度的表达式.... 基于渗流理论、热弹性理论和饱和土固结理论,通过建立数学模型,采用解析方法研究了变荷载下饱和土的一维热固结问题.利用偏微分方程理论中的冲量定理,得到土层内部超静孔压、温度增量的解析解,并由此求出地基沉降、平均固结度的表达式.根据所得解编制了计算程序,分析了饱和土的一维热固结性状,并与不考虑温度影响的解进行比较.结果表明,加载时间、温度增量、热传导速率等对土体热固结性状有重要影响;受温度影响,热固结中的超静孔压消散速度加快、地基沉降减小;按沉降定义和按孔压定义的地基平均固结度是不同的. 展开更多
关键词 变荷载 饱和土 热固结 冲量定理
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考虑温度效应的固结问题有限元分析 被引量:9
8
作者 傅少君 吴秋军 黄振科 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期95-100,共6页
研究热固结问题需考虑诸多因素、试验条件不易控制且所需时间长从而难以实现,因此辅以数值计算手段具有十分重要的意义。本文根据饱和土体热固结问题中温度、渗流及应力之间的复杂耦合关系,系统地探讨了二维有限单元方法的求解过程,并在... 研究热固结问题需考虑诸多因素、试验条件不易控制且所需时间长从而难以实现,因此辅以数值计算手段具有十分重要的意义。本文根据饱和土体热固结问题中温度、渗流及应力之间的复杂耦合关系,系统地探讨了二维有限单元方法的求解过程,并在FORTRAN语言环境下研制了相应的计算机分析程序APOSE-T。文中选取一典型算例并进行适当改编,应用APOSE-T程序分析研究土体热固结问题的主要规律,同时也考证了程序的正确性。研究表明,水和土颗粒的压缩性一般对孔压的变化速度有延缓作用,但对固结效果影响不显著,故一般的固结分析时可以忽略;在不考虑自身发热条件下,研究域内经历先升温然后降温的过程,但在升温前的短时间内有微小的降温,且温度对固结的影响时间不长。本文的研究成果为分析热固结过程提供了一条有效途径。 展开更多
关键词 热固结 耦合关系 有限元程序 饱和土
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考虑温度耦合效应的竖井地基固结有限元分析 被引量:9
9
作者 陶海冰 谢康和 +2 位作者 刘干斌 黄大中 邓岳保 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期494-500,共7页
针对塑料排水板(PVD)安装热源能提升PVD性能、加速竖井地基固结这一工程现象,基于热-水-应力(T-H-M)三场全耦合的有限元方法来模拟利用热源进行地基处理新技术(PVTD)。首先,以微分形式与等效弱形式分别给出T-H-M耦合控制方程,并推导出... 针对塑料排水板(PVD)安装热源能提升PVD性能、加速竖井地基固结这一工程现象,基于热-水-应力(T-H-M)三场全耦合的有限元方法来模拟利用热源进行地基处理新技术(PVTD)。首先,以微分形式与等效弱形式分别给出T-H-M耦合控制方程,并推导出其有限元方程组。然后在多场耦合有限元软件中建立饱和土的T-H-M全耦合模型,并通过与已有解析解比较,验证了模型正确性。最后,对一个经典有涂抹区的竖井地基算例,分不耦合温度(UT)、耦合温度但不考虑其对饱和土物性影响(CT)、耦合温度考虑温度对饱和土渗透性影响(CTP)3种情况进行固结计算分析。研究结果表明,相对于无热源竖井地基,CT情况下由于热源产生的附加孔隙水压力,固结速度略有下降;CTP情况下,由于热源有效改善涂抹区的渗透性能,竖井地基固结速率明显加快。上述研究结论从理论上较好地阐明了PVTD的作用机制。 展开更多
关键词 热-水-应力三场耦合 热固结 竖井 有限元方法
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内外边界施加温度荷载的中空圆柱试样热固结试验 被引量:9
10
作者 白冰 张鹏远 +2 位作者 闫瑜龙 秦禄盛 王明亮 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期67-74,共8页
研制了一个轴对称的适用于中空圆柱试样的热固结试验装置。该装置可独立施加和控制试样内、外的温度荷载,并保持试样径向温度梯度的存在,且可施加径向固结压力,适用于特定的温度和应力耦合作用路径的试验。进行了一种饱和黏性土的热固... 研制了一个轴对称的适用于中空圆柱试样的热固结试验装置。该装置可独立施加和控制试样内、外的温度荷载,并保持试样径向温度梯度的存在,且可施加径向固结压力,适用于特定的温度和应力耦合作用路径的试验。进行了一种饱和黏性土的热固结试验,即在试样内边界和外边界交替逐级施加范围为25℃~75℃的温度荷载,包括径向压力为50,100,150,200 k Pa的4种情形,分析了孔隙水压力及热固结体应变随时间的演化过程。研究表明,加热等级和加热次序不同,在同样的最终温度荷载下孔隙水压力稳定后的最大值有较大差异而体应变也不同,实际上反映了温度荷载作用路径对试样热固结效应的显著影响。 展开更多
关键词 中空圆柱试样 饱和土 热固结 试验装置 温度边界
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加热对软土地基真空预压排水固结的影响研究 被引量:9
11
作者 王天园 邓岳保 +1 位作者 毛伟赟 刘铨 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期62-68,共7页
常规真空预压法在处理超软土地基时耗时较长,且加固效果有限。真空预压联合加热技术是近年来提出的一种新型软基处理技术,但国内相关研究刚刚兴起。针对宁波典型软黏土地基,利用自制的温控模型试验装置,设计并开展了真空预压联合加热与... 常规真空预压法在处理超软土地基时耗时较长,且加固效果有限。真空预压联合加热技术是近年来提出的一种新型软基处理技术,但国内相关研究刚刚兴起。针对宁波典型软黏土地基,利用自制的温控模型试验装置,设计并开展了真空预压联合加热与常规真空预压处理效果的对比研究,细致分析了不同加热温度情况下(常温~80℃)软土地基的温度、孔压和沉降的发展趋势,对比了不同技术加固前后土体的物理力学特性变化情况。研究结果表明:相比于常规真空预压法,真空预压联合加热技术能加快固结速率,减小工后沉降,提高软土地基承载力;当加热温度不高时,真空预压法处理效果随温度升高而增强,但这种趋势并非线性增长;当温度达到一定值后,热法联合处置技术的加固效果会衰减,甚至起反作用;通过对固结沉降的反演分析得出,相比于常温情况,40℃、50℃和60℃处理后软土固结系数分别提高30%、35%和5%;从处置效果和经济性出发,加热到40~50℃是热法地基处理技术的较适宜温度范围。 展开更多
关键词 真空预压 热排水固结 软土地基 模型试验 温度效应
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热-冷反复变化过程中饱和粘性土的热固结试验研究 被引量:7
12
作者 白冰 陈星欣 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期139-144,共6页
对热-冷反复变化过程中饱和粘性土的热固结特性进行了室内试验。试验表明,随着试样温度的升高,温度的上升速率逐渐减慢,而在降温过程中则正好相反。而且,温度变化过程与温度荷载循环次数、试样所受到的围压无关;不排水加热过程中会诱致... 对热-冷反复变化过程中饱和粘性土的热固结特性进行了室内试验。试验表明,随着试样温度的升高,温度的上升速率逐渐减慢,而在降温过程中则正好相反。而且,温度变化过程与温度荷载循环次数、试样所受到的围压无关;不排水加热过程中会诱致显著的孔隙水压力,而第2个温度循环过程要比第1个温度循环过程诱致的孔隙水压力要小;在不排水温度下降过程中,试样内先产生负的孔隙水压力,当温度下降至设定的温度值后,孔隙水压力又开始上升,随后转化为正的孔隙水压力;如果允许试样排水(或吸水),则试样在加热和降温后的等温过程一般表现为收缩排水过程,且加热后所引起的排水体应变要远大于降温后所引起的排水体应变。 展开更多
关键词 温度 饱和粘性土 热固结 体应变 孔隙水压力
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衰变热源作用下饱和多孔介质热固结问题的扩展精细积分法 被引量:7
13
作者 王路君 艾智勇 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期324-334,共11页
热源作用下饱和多孔介质热固结效应是土木及能源工程领域的一个重要课题.由于问题的复杂性,已有的研究大多将介质假定为均匀各向同性,且将热源假定为恒定强度.实际工程中,天然饱和多孔介质常表现出明显的分层特性,热源强度也存在衰变性... 热源作用下饱和多孔介质热固结效应是土木及能源工程领域的一个重要课题.由于问题的复杂性,已有的研究大多将介质假定为均匀各向同性,且将热源假定为恒定强度.实际工程中,天然饱和多孔介质常表现出明显的分层特性,热源强度也存在衰变性,为此本工作采用扩展精细积分法对衰变热源作用下层状饱和多孔介质的热固结问题进行研究.借助于积分变换,将饱和多孔介质热固结问题的偏微分方程转化为变换域内的常微分方程;然后对饱和多孔介质微层元进行合并消元,并结合边界条件,推导出衰变热源作用下层状饱和多孔介质热固结问题在积分变换域内的扩展精细积分解;对所得解答进行相应的数值积分逆变换,可获得所求温度、超静孔压及竖向位移在物理域内的解答.基于上述求解过程,编制相应的计算程序进行数值计算,通过与已有文献对比,验证本文扩展精细积分法在求解层状饱和多孔介质热固结问题中的适应性和正确性;最后通过几组算例,分析热源衰变周期、热源埋深及介质的成层性对热固结效应的影响.结果表明:热源衰变周期对温度和超静孔压的峰值、以及达到峰值的时间均有明显影响,衰变周期越长,二者峰值均越大,且达到峰值所需时间越长;热源埋深对超静孔压及竖向位移变化影响显著,深埋热源作用时热源两侧竖向位移呈对称分布,而浅埋热源两侧则无此现象;饱和多孔介质的分层特性对热固结效应影响明显. 展开更多
关键词 热源 饱和多孔介质 热固结 扩展精细积分法
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考虑热效应的污染物在土中扩散、渗透和固结耦合模型 被引量:5
14
作者 田改垒 张志红 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期278-287,共10页
为探究温度对污染物运移进程的影响,建立了考虑热效应的污染物在土中扩散、渗透和固结耦合模型,该模型不仅能够体现污染物运移过程中土体物理特性及输运性质的动态变化,同时实现了扩散、渗透和固结机制的耦合。在验证模型有效性的基础上... 为探究温度对污染物运移进程的影响,建立了考虑热效应的污染物在土中扩散、渗透和固结耦合模型,该模型不仅能够体现污染物运移过程中土体物理特性及输运性质的动态变化,同时实现了扩散、渗透和固结机制的耦合。在验证模型有效性的基础上,分析了热扩散、热渗透、热固结及其综合效应对污染物运移规律的影响。结果表明:热扩散、热渗透能够显著加快污染物运移,且随着索雷特系数和热渗透系数的增大,热扩散和热渗透效应对污染物运移的促进作用增强。而热固结效应则能够减缓污染物运移,但随着土体热膨胀系数的增加,垫层底部污染物积累质量浓度变化不大。当温差为40 K时,与不考虑热效应工况相比,考虑热扩散、热渗透和热固结综合效应影响下的污染物击穿时间缩短54 a。 展开更多
关键词 热扩散 热渗透 热固结 污染物运移
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饱和黏土的一维热固结特性试验研究 被引量:6
15
作者 张宇宁 陈宇龙 李博 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1794-1799,共6页
通过室内试验,研究了饱和黏土在不同温度作用下的固结效应.结果表明:温度对土颗粒的膨胀作用和孔隙比的收缩作用影响较小;高温作用下发生的热膨胀在一定程度上阻碍了变形的发生,高温条件下压缩指数较低温条件下有减小的趋势.但渗透性的... 通过室内试验,研究了饱和黏土在不同温度作用下的固结效应.结果表明:温度对土颗粒的膨胀作用和孔隙比的收缩作用影响较小;高温作用下发生的热膨胀在一定程度上阻碍了变形的发生,高温条件下压缩指数较低温条件下有减小的趋势.但渗透性的增强使得该现象逐渐减弱.随着温度的升高,先期固结应力均随之减小.通过反分析得到了两种黏土的材料参数γ.材料参数γ越大,相同温度下的归一化先期固结应力越小.温度越高,水溶液的黏度越低,越容易被排出,其渗透系数越大,超静孔隙水压的消散越快,所以超静孔隙水压随着温度的升高而减小.渗透系数随着孔隙比的升高而升高.粒径较大试样的渗透系数大于粒径较小试样的渗透系数. 展开更多
关键词 饱和黏土 温度 热固结 黏度 渗透系数
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饱和单层土体一维热固结精确解 被引量:6
16
作者 钮家军 凌道盛 +2 位作者 王秀凯 单振东 赵云 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1715-1723,共9页
岩土体在非等温场下的固结响应一直是研究热点。基于考虑渗流的饱和土热固结控制方程,给出了一种三类任意边界条件下,饱和单层土体一维热固结精确解的求解方法。首先,利用函数φ将对温度和超静孔压的求解转换为对函数φ的求解,采用分离... 岩土体在非等温场下的固结响应一直是研究热点。基于考虑渗流的饱和土热固结控制方程,给出了一种三类任意边界条件下,饱和单层土体一维热固结精确解的求解方法。首先,利用函数φ将对温度和超静孔压的求解转换为对函数φ的求解,采用分离变量法,结合边界条件得到微分方程的特征函数。然后,将非齐次边界条件齐次化,利用微分方程的特征函数,采用系数变易法,给出非齐次边界条件下的精确级数解。最后,通过算例揭示土体边界的透水条件及温度变化对土体热固结响应影响显著。 展开更多
关键词 饱和单层土 热固结 精确解 非齐次边界条件
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非饱和土一维热固结理论研究
17
作者 秦爱芳 刘海生 李林忠 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期265-274,共10页
为研究温度变化对非饱和土一维固结的影响,本文建立了非等温状态下的非饱和土固结模型,并且给出了半解析解。首先,结合Dakshanamurthy等提出的非饱和土一维热固结方程与Aldrich建立的一维热传导方程,建立了更完善的非饱和土一维热固结... 为研究温度变化对非饱和土一维固结的影响,本文建立了非等温状态下的非饱和土固结模型,并且给出了半解析解。首先,结合Dakshanamurthy等提出的非饱和土一维热固结方程与Aldrich建立的一维热传导方程,建立了更完善的非饱和土一维热固结问题的控制方程。其次,采用Laplace变换与Laplace逆变换等方法,得到了非等温条件下超孔隙气压力、超孔隙水压力及土层沉降的半解析解。另外,将得到的解分别退化为非饱和土一维等温固结情况及饱和土一维热固结情况,与现有文献结果对比,证明了本研究的可靠性。最后采用算例分析了不同热扩散系数和温度对非饱和土地基固结的影响。结果表明:热扩散系数与温度在一定范围内的变化会对非饱和土固结的速度产生显著的影响,且热扩散系数的增大会增加固结速率,温度的升高会减小最终沉降量。 展开更多
关键词 非饱和土 热固结 温度 LAPLACE变换
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初始孔压均布的饱和土一维热固结解析解 被引量:4
18
作者 吴瑞潜 谢康和 +1 位作者 程永锋 蔡新 《科技通报》 北大核心 2009年第1期66-71,共6页
基于热弹性力学和饱和土固结理论,通过热固结方程的建立和求解,研究了饱和土的一维热固结问题。利用有限Fourier变换及其逆变换,得到土层内部超静孔压、温度增量的解析解,并依此求出地基沉降、平均固结度的表达式。根据所得解编制了计... 基于热弹性力学和饱和土固结理论,通过热固结方程的建立和求解,研究了饱和土的一维热固结问题。利用有限Fourier变换及其逆变换,得到土层内部超静孔压、温度增量的解析解,并依此求出地基沉降、平均固结度的表达式。根据所得解编制了计算程序,分析了饱和土的一维热固结性状,并与Terzaghi解进行了比较。结果表明,超静孔压随时间延长最终消散为零,但在热固结过程中可能会产生负孔压;地基沉降受温度影响而减小;平均固结度按变形定义和按孔压定义是不同的;热扩散系数与固结系数的比值的大小对热固结性状有重要影响。 展开更多
关键词 饱和土 热固结 有限Fourier变换 解析解
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饱和土一维大变形非线性热固结模型 被引量:1
19
作者 周亚东 李龙辉 陈思源 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2306-2314,共9页
基于分段线性有限差分法,建立饱和土层一维大变形非线性热固结模型TCS2。该模型将土层热传导与固结变形相耦合,可以考虑土体自重、大应变、非线性压缩性和渗透性关系、温度效应和固结变形影响下土性参数的非线性变化。采用Fortran编写... 基于分段线性有限差分法,建立饱和土层一维大变形非线性热固结模型TCS2。该模型将土层热传导与固结变形相耦合,可以考虑土体自重、大应变、非线性压缩性和渗透性关系、温度效应和固结变形影响下土性参数的非线性变化。采用Fortran编写计算程序,并对该模型进行验证。小变形情况下,TCS2数值解与基于小变形假设的热固结解析解一致;大变形非线性条件下,TCS2数值解与室内试验实测值基本吻合。结合算例分析,进一步探讨土体自重、应变大小和应力路径对饱和土层热固结的影响,忽略土体自重、固结变形,以及简化的压缩性和渗透性关系,对土层热固结分析会产生较大误差。 展开更多
关键词 土力学 饱和土 大变形 热固结 非线性 数值模型
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孔隙型地热储层热固结变形特性试验研究
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作者 贾超 董啸 +3 位作者 丁朋朋 冯克印 王辉 王明珠 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期91-98,共8页
地热资源的开采会导致热储温度、压力改变,影响其固结变形特性,引发环境地质问题。以鲁西北砂岩热储开采区孔隙型地热储层为研究对象,开展不同应力、温度条件下的固结变形试验,分析固结变形特性,并对卡萨格兰德法与能量法所计算出的先... 地热资源的开采会导致热储温度、压力改变,影响其固结变形特性,引发环境地质问题。以鲁西北砂岩热储开采区孔隙型地热储层为研究对象,开展不同应力、温度条件下的固结变形试验,分析固结变形特性,并对卡萨格兰德法与能量法所计算出的先期固结压力进行比较,结果表明:地热储层固结变形量与含水率、温度均呈负相关关系;地热储层自重压缩系数约为标准压缩系数的10%;计算先期固结压力时,低压缩性土可采用能量法,中、高压缩性土可采用卡萨格兰德法Harris模型、Gaussian模型与能量法;先期固结压力与温度呈负相关关系;在25~80℃范围内,初始温度越高,升温使先期固结压力降低越快。 展开更多
关键词 孔隙型地热储层 热固结 先期固结压力 卡萨格兰德法 能量法
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