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土石坝渗流研究综述 被引量：46
1
作者 丁树云 蔡正银 《人民长江》 北大核心 2008年第2期33-36,共4页
渗流和渗透控制是土石坝工程中的一项极其重要的课题,直接关系到工程的安全和投资。许多水工建筑物的失事都与渗流有关。从渗流量计算、渗透变形、渗透控制、渗流的数值模拟和渗透变形试验几个方面总结了国内外的研究现状和成果。认为... 渗流和渗透控制是土石坝工程中的一项极其重要的课题,直接关系到工程的安全和投资。许多水工建筑物的失事都与渗流有关。从渗流量计算、渗透变形、渗透控制、渗流的数值模拟和渗透变形试验几个方面总结了国内外的研究现状和成果。认为今后研究重点应放在研制能够测定宽级配料在有围压条件下垂直向、水平向临界水力坡降与渗透系数的设备上,并应开展相应的理论分析。还应该研究建立渗透分析模型,利用其分析散粒体颗粒间受力相互作用发生变形的过程,并确立相应的数值模拟方法。 展开更多
关键词 渗透变形 数值模拟 渗流量计算 临界水力比降 土石坝
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基于渗流和管流耦合的管涌数值模拟 被引量：36
2
作者 周晓杰 介玉新 李广信 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期3154-3158,共5页
堤坝地基的渗透变形过程实际上是"土中水"转变为"水中土"的过程。在渗透变形发生的集中管涌通道区域,采用常规渗流分析理论,单纯增大管涌通道渗透系数的方法是不太合适的。在未发生渗透变形的区域,用常规渗流理论计... 堤坝地基的渗透变形过程实际上是"土中水"转变为"水中土"的过程。在渗透变形发生的集中管涌通道区域,采用常规渗流分析理论,单纯增大管涌通道渗透系数的方法是不太合适的。在未发生渗透变形的区域,用常规渗流理论计算;在管涌通道区域,用管流理论,公共边界上两者之间水头相等、流量大小相等且方向相反,能够较好符合渗透变形的发展规律。为了适应计算过程中内部边界条件不断变化的特点,采用无网格法伽辽金法(elementfreeGalerkinmethod,EFG)对渗流场进行计算。算例计算表明,这种渗流-管流耦合的方法能够模拟管涌通道绕过防渗墙等复杂的发展过程。 展开更多
关键词 渗透变形 管涌 渗流 管流 无网格伽辽金法
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悬挂式防渗墙防渗效果的模拟试验研究 被引量：31
3
作者 王保田 陈西安 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期2766-2771,共6页
在实验室渗流槽中进行有悬挂式防渗墙的二元结构堤基的渗流模拟试验,取得不同贯入度悬挂式防渗墙防渗效果的系列试验成果。论证悬挂式防渗墙对上层为低液限黏土、下层为低液限粉土的二元堤基在发生渗透变形时有阻滞渗透变形发展的重要... 在实验室渗流槽中进行有悬挂式防渗墙的二元结构堤基的渗流模拟试验,取得不同贯入度悬挂式防渗墙防渗效果的系列试验成果。论证悬挂式防渗墙对上层为低液限黏土、下层为低液限粉土的二元堤基在发生渗透变形时有阻滞渗透变形发展的重要作用。对于上部为粉质黏土,下部为粉土的二元结构堤基,发生渗透变形时首先在粉土层的薄弱部位发生涌砂,接着在粉质黏土层与粉土层的结合层面发生接触冲刷,在水位持续升高到超过临界水位后,渗透通道从下游向上游发展而贯通,即发生渗透破坏。同时,研究发现,在悬挂式防渗墙作用下,堤基土发生渗透破坏的条件有明显改善,表现在渗透破坏时的作用水头有较大的增长,临界表观水力梯度有明显提高,渗流量显著减小,孔隙水压力分布发生变化。研究结果表明,悬挂式防渗墙可以有效控制渗透破坏的发生条件,而且施工相对容易,也比较经济合理,可以在工程中推广应用。 展开更多
关键词 水利工程 二元结构堤基 渗透变形 悬挂式防渗墙 渗流槽模拟试验
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卫生填埋场结构稳定性问题分析 被引量：23
4
作者 刘建国 聂永丰 白庆中 《重庆环境科学》 北大核心 2001年第1期62-66,共5页
卫生填埋是一项特殊的工程 ,可能产生结构稳定性问题。本文根据填埋工程的特点 ,从填埋工程与地质环境相互作用的角度 ,分析了卫生填埋场边坡、地基、填埋体、垃圾坝等的稳定性问题的产生原因、影响因素及其表现形式。填埋工程改变了填... 卫生填埋是一项特殊的工程 ,可能产生结构稳定性问题。本文根据填埋工程的特点 ,从填埋工程与地质环境相互作用的角度 ,分析了卫生填埋场边坡、地基、填埋体、垃圾坝等的稳定性问题的产生原因、影响因素及其表现形式。填埋工程改变了填埋场原有的力系平衡 ,填埋体成分结构复杂、抗剪强度低、压缩变形大是填埋场结构稳定性问题产生的主要原因 :渗滤液和填埋气体的孔隙压力、渗滤液的渗透压力、填埋气体爆炸的冲击力、施工作业的人为营力是影响填埋场结构稳定性的主要作用力 ;抗滑稳定性。 展开更多
关键词 固体废物 卫生填埋场 边坡稳定性 沉降 渗透变形 垃圾坝
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防汛堤坝、坝基结构与渗透变形 被引量：18
5
作者 郭见扬 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期674-678,共5页
对渗透变形中的管涌进行讨论，阐述了它的本质和成因，讨论了坝身结构和地基结构对发生管涌的重要作用，并指出今年防汛堤坝险象环生的原因并不是因为“水泡”，而是存在坝身结构和地基结构的原因。要重视对坝中水和地下水的观测，围绕... 对渗透变形中的管涌进行讨论，阐述了它的本质和成因，讨论了坝身结构和地基结构对发生管涌的重要作用，并指出今年防汛堤坝险象环生的原因并不是因为“水泡”，而是存在坝身结构和地基结构的原因。要重视对坝中水和地下水的观测，围绕堤坝安全的核心问题进行研究并采取行之有效的观测手段是十分重要的。 展开更多
关键词 防汛堤坝 渗透变形 管涌 坝基结构
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砂砾石土渗透变形特性的应力状态相关性试验研究 被引量：21
6
作者 蒋中明 王为 +1 位作者 冯树荣 钟辉亚 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期1498-1505,共8页
渗透变形是砂砾石土地基及堤防结构破坏的常见形式之一。影响砂砾石土渗透变形的因素很多,其中颗粒级配及应力状态是最重要的两个因素。为研究土体应力状态大小对砂砾石土渗透变形临界水力梯度的影响,通过研制大直径渗透变形仪加载系统... 渗透变形是砂砾石土地基及堤防结构破坏的常见形式之一。影响砂砾石土渗透变形的因素很多,其中颗粒级配及应力状态是最重要的两个因素。为研究土体应力状态大小对砂砾石土渗透变形临界水力梯度的影响,通过研制大直径渗透变形仪加载系统,完成了侧限条件下砂砾石土在0.1、0.3、0.6、0.9MPa铅直应力作用下的渗透变形试验。试验成果及理论研究都表明砂砾石土渗透变形临界水力梯度随着应力状态的提高而加大,两者之间近似呈线性增加关系。渗透变形过程中,砂砾石土产生的渗透挤密和潜蚀现象是引起渗透系数演化的内在原因;基于渗透系数先减小再增大的变化规律,提出了应用渗透系数变化过程线确定渗透变形临界水力梯度的新途径。 展开更多
关键词 渗透变形 应力状态 临界水力坡降 渗透性演化规律 室内试验
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对粗粒土渗透变形研究的进展 被引量：21
7
作者 屈智炯 《水电站设计》 2008年第1期48-55,共8页
首先较详细地讨论了无粘性粗粒土的渗透变形特点、判别方法和允许水力梯度的建议值,然后介绍了粘性粗粒土渗透特性的影响因素和渗透变形的现有研究进展。
关键词 土石坝 无粘性土 粘性土 渗透变形 渗透 特性
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砂砾石坝料渗透特性试验研究 被引量：16
8
作者 郭爱国 凤家骥 +1 位作者 汪洋 茜平一 《武汉水利电力大学学报》 CAS CSCD 1999年第3期93-97,共5页
结合乌鲁瓦提工程，针对乌鲁瓦提砾石料的级配特性，通过试验研究，结果表明处于骨架颗粒孔隙中的细颗粒在水流的作用下极易产生移位和流失，而使砾石料的整体渗透特性发生变化；
关键词 砂砾料 渗透变形 冲蚀 渗淤 高土石坝 筑坝材料
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水泥土渗透及渗透变形试验的研究 被引量：12
9
作者 朱乔生 方子帆 +1 位作者 姜平 寇国祥 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2001年第6期495-498,共4页
通过对某堤防工程防渗墙水泥土渗透及渗透变形试验的研究 ,提出了一种水泥土的加工方式和水泥土渗透及渗透变形试验的方法 ,并在实际中获得了较好的效果 。
关键词 水泥土 渗透 渗透变形 临界比降 试验 堤防工程 防渗墙
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水布垭面板堆石坝垫层料渗透与渗透变形特性试验研究 被引量：17
10
作者 张家发 定培中 +1 位作者 张伟 胡智京 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期3145-3150,共6页
水布垭水电站混凝土面板堆石坝高达233m,垫层料的良好性能对于大坝的变形和渗流控制极为重要。文中介绍了基于混凝土面板堆石坝工程建设经验以及水布垭水电站可行性研究阶段试验成果确定的垫层功能要求和垫层料具体设计要求,垫层料的渗... 水布垭水电站混凝土面板堆石坝高达233m,垫层料的良好性能对于大坝的变形和渗流控制极为重要。文中介绍了基于混凝土面板堆石坝工程建设经验以及水布垭水电站可行性研究阶段试验成果确定的垫层功能要求和垫层料具体设计要求,垫层料的渗透性和渗透变形特性在设计要求中占有重要的位置,详细介绍了施工设计阶段针对垫层料进一步开展的系列渗透变形试验。水平试验取得的渗透系数、临界比降、破坏比降均有大于垂直试验值的趋势,水平试验模型更接近垫层实际填筑情况及其中的水流流态,所以水平试验成果更反映垫层的工程特性;随着垫层料级配和密度的变化,其渗透系数变化范围较大,总体上满足10-4～10-2cm/s渗透系数的要求。但是,粗级配和低密度试样的渗透系数超越设计要求的上限值;临界比降和破坏比降随着垫层料级配和密度的变化没有呈现明显的规律变化,试样内部结构欠稳定。研究成果进一步说明,垫层料级配和填筑密度控制非常重要,垫层的渗透稳定性有赖于过渡区提供有效的反滤保护作用。 展开更多
关键词 水布垭面板堆石坝 垫层 渗透变形 试验
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黄河堤防险情调查分析 被引量：15
11
作者 郭全明 张宝森 仵海英 《地质灾害与环境保护》 2003年第3期45-49,共5页
　重点论述了黄河堤防险情发生的原因及特点。经历年对黄河大堤险点、险段统计,包括老口门、管涌、渗水、裂缝、堤身残缺、堤身缺口、顺堤行洪7项,其中渗水变形占险点总数的46%以上,这说明渗透变形问题是黄河堤防的首要问题。截止2002年... 　重点论述了黄河堤防险情发生的原因及特点。经历年对黄河大堤险点、险段统计,包括老口门、管涌、渗水、裂缝、堤身残缺、堤身缺口、顺堤行洪7项,其中渗水变形占险点总数的46%以上,这说明渗透变形问题是黄河堤防的首要问题。截止2002年,采用放淤固堤、修筑前后戗、垂直截渗墙、锥探灌浆等措施,前后两次所编列的113处堤防险点已基本消除完毕。黄河堤防出险情况呈逐年下降趋势,随着标准化堤防的建成,黄河堤防安全将进一步得到提高。 展开更多
关键词 险情调查分析 险点隐患 堤防 黄河 渗透变形 放淤固堤 垂直截渗墙 锥探灌浆
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强弱透水相间深厚覆盖层坝基的渗流分析 被引量：16
12
作者 吴梦喜 杨连枝 王锋 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期1439-1447,共9页
覆盖层深厚且为强弱透水互层的闸坝基础在我国西南部河流中很常见，防渗墙通常作为坝基渗流控制设施。渗流有限元计算中，该种坝基上下游覆盖层截断边界面位置及其边界条件的设置往往是影响结果的重要因素，对其确定方法的研究具有重要... 覆盖层深厚且为强弱透水互层的闸坝基础在我国西南部河流中很常见，防渗墙通常作为坝基渗流控制设施。渗流有限元计算中，该种坝基上下游覆盖层截断边界面位置及其边界条件的设置往往是影响结果的重要因素，对其确定方法的研究具有重要的实用意义。提出了渗流计算中采用缩尺单元方法分析坝基覆盖层截断面边界合理位置的方法。该方法只需要一个计算网格就可实现合理截断面边界位置的确定和正式的渗流计算分析。硬梁包水电站坝基为典型的强弱透水互层，其渗透系数差异达到了3个数量级。初步设计方案稳定渗流计算工况对渗流量基本不影响的上下游不透水截断边界面的位置离坝轴线远达40—80kin。尽管河谷宽度与水位差之比高达16，该坝基相对不透水土层的局部缺失使渗流场有显著的三维特征。计算结果中防渗墙毗邻区域弱透水土层内的渗透坡降数倍于允许坡降，然而这些部位在防渗墙完整的前提下渗透破坏的风险却很小。渗透坡降的方向特征及渗透变形发生后的演化特征对渗透稳定风险评价是很重要的。 展开更多
关键词 覆盖层 防渗墙 渗流 渗透变形
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向家坝水电站左岸坝基破碎岩体渗透变形特性试验研究 被引量：16
13
作者 冯树荣 赵海斌 +1 位作者 蒋中明 曾祥喜 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期600-605,共6页
坝基岩体的渗透变形特性关系到大坝能否安全运行。针对向家坝水电工程坝基存在的挤压破碎带问题,通过常规的渗透变形试验方法和改进后的渗透变形试验方法,对左岸坝基破碎岩体渗透变形特性进行了全方位的试验,通过综合分析3种不同试验方... 坝基岩体的渗透变形特性关系到大坝能否安全运行。针对向家坝水电工程坝基存在的挤压破碎带问题,通过常规的渗透变形试验方法和改进后的渗透变形试验方法,对左岸坝基破碎岩体渗透变形特性进行了全方位的试验,通过综合分析3种不同试验方法得到的试验结果,深入研究了坝基破碎带岩体的渗透变形特性。研究表明左岸坝基破碎岩体受扰动越严重,其临界水力坡降值就越小;在分析引起临界水力坡降差异的本质原因后,提出了坝基破碎带的临界水力坡降合理取值建议。 展开更多
关键词 向家坝水电站 破碎岩体 原位试验 渗透变形 临界水力坡度
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陡坡水库大坝渗透稳定性及渗透变形分析 被引量：14
14
作者 罗长军 胡峰 +1 位作者 张磊奇 王会午 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1305-1311,共7页
陡坡水库存在大坝质量差、坝体发育大量裂缝、背水坡出现散浸现象、坝后沼泽化并形成一上升泉以及排水渠和鱼池有絮状析出物、渗漏量增大等问题,这些异常现象都是由坝体及坝基渗流引起的。在阐述坝体和坝基地质、水文地质条件情况下,分... 陡坡水库存在大坝质量差、坝体发育大量裂缝、背水坡出现散浸现象、坝后沼泽化并形成一上升泉以及排水渠和鱼池有絮状析出物、渗漏量增大等问题,这些异常现象都是由坝体及坝基渗流引起的。在阐述坝体和坝基地质、水文地质条件情况下,分析了大坝渗漏成因及大坝的渗透稳定性,指出坝体实际浸润线及坝体渗漏量是不正常的,特别是1987年后当库水位高于194 m,同一库水位呈上升趋势,这是反常的。坝基实际渗漏量异常,存在管涌和接触冲刷问题,尤其库水位低至193.84 m,坝后上升泉仍有沙沸现象。上述现象表明大坝渗流是危险的,并分析了散浸、析出物、上升泉及沼泽化、坝肩及绕坝渗漏等现象的成因。 展开更多
关键词 坝体 坝基 渗漏量 渗透稳定性 渗透变形 陡坡水库
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间断级配砂砾石土的渗透变形试验研究 被引量：15
15
作者 田大浪 谢强 +2 位作者 宁越 傅翔 张建华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3663-3670,共8页
渗透变形是颗粒材料中细颗粒在渗流作用下发生重分布且导致土体的内部结构、水力及力学特性发生变化的现象,是导致砂砾石土地基及堤防结构破坏的主要原因之一。利用自主研发的刚性壁渗透仪对不同级配及细颗粒含量的间断级配砂砾石土在... 渗透变形是颗粒材料中细颗粒在渗流作用下发生重分布且导致土体的内部结构、水力及力学特性发生变化的现象,是导致砂砾石土地基及堤防结构破坏的主要原因之一。利用自主研发的刚性壁渗透仪对不同级配及细颗粒含量的间断级配砂砾石土在恒定水头渗流作用下进行渗透变形全过程试验,监测了渗流过程中的局部水力梯度空间分布以及竖向位移变化,分析了渗透试验结束后土体的颗粒级配空间分布变化。研究结果表明:土粒中细颗粒所处的欠填、满填及过填3种堆积状态决定了粗、细颗粒间不同的接触方式,影响其渗透性。渗透试验结束后细颗粒流失量沿试样高度的空间分布可以划分为3个区域,即顶部流失区、中部均匀区及底部流失区。局部水力梯度的快速下降伴随着竖向位移的突变,意味着渗透变形的开始;渗透变形启动时的局部水力梯度大于全局水力梯度,证实了采用大尺寸试验执行渗透试验的必要性。细颗粒处于过填状态的试样依然会发生渗透变形且导致强烈的沉降变形,值得进一步的研究。 展开更多
关键词 渗透变形 砂砾石土 局部水力梯度 竖向位移 细颗粒含量
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悬挂式防渗墙控制堤基渗透变形发展模型试验 被引量：14
16
作者 周晓杰 丁留谦 +1 位作者 姚秋玲 李广信 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期54-59,共6页
在室内比例为1∶40的钢化玻璃模型槽中进行堤基渗透变形模型试验。模拟二元结构堤基在不同防渗墙深度、位置条件下渗透变形的发生、发展过程。测试得到随着渗透变形的发展,堤基内部水头的变化、流量变化以及预留出口出砂面积的变化情况... 在室内比例为1∶40的钢化玻璃模型槽中进行堤基渗透变形模型试验。模拟二元结构堤基在不同防渗墙深度、位置条件下渗透变形的发生、发展过程。测试得到随着渗透变形的发展,堤基内部水头的变化、流量变化以及预留出口出砂面积的变化情况。通过理论分析并结合数值计算,合理的解释了在各个阶段渗透变形通道的发展模式,并评估了当防渗墙处于不同位置时对于抑制渗透变形发展所起到的作用。 展开更多
关键词 土力学 渗透变形 模型试验 悬挂式防渗墙 堤防
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管涌发展的时间过程模拟 被引量：13
17
作者 介玉新 董唯杰 +2 位作者 傅旭东 李广信 周晓杰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期215-219,共5页
管涌模拟是数值计算的难点。常规有限元方法难以描述管涌的客观物理过程,且在理论上不够严密;离散元方法计算工作量过大,不具有实用性。在未发生管涌的区域用常规渗流理论计算,在管涌通道区域用管流理论,这种渗流–管流耦合的方法能够... 管涌模拟是数值计算的难点。常规有限元方法难以描述管涌的客观物理过程,且在理论上不够严密;离散元方法计算工作量过大,不具有实用性。在未发生管涌的区域用常规渗流理论计算,在管涌通道区域用管流理论,这种渗流–管流耦合的方法能够较好符合管涌的发展规律,同时不会过分增加计算工作量,是一种比较实用的方法。在该方法基础上,引入土的粒径级配曲线,提出了模拟管涌通道随时间发展变化的计算方法。对有防渗墙地基的管涌发展过程模拟表明,在通道发展的开始阶段,进展速度比较缓慢,一旦达到防渗墙底部,发展速度就会大大加快,即存在前慢后快的特点。表明防渗墙不仅能够改变管涌发展方向,而且能够减小管涌发展速度,给抢险赢得时间。 展开更多
关键词 渗透变形 管涌 粒径级配曲线 防渗墙 渗流
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水布垭面板堆石坝过渡料设计及其渗透变形特性研究 被引量：15
18
作者 张家发 定培中 +1 位作者 张伟 胡智京 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2009年第10期1-6,共6页
对于水布垭水电站这样的超高混凝土面板堆石坝,过渡料的渗透稳定和渗流控制作用非常重要。回顾了水布垭大坝过渡料设计要求的研究确定过程;介绍了采用专门研制的大型仪器和供水供压系统,首次针对全级配过渡料开展的渗透变形试验工作。... 对于水布垭水电站这样的超高混凝土面板堆石坝,过渡料的渗透稳定和渗流控制作用非常重要。回顾了水布垭大坝过渡料设计要求的研究确定过程;介绍了采用专门研制的大型仪器和供水供压系统,首次针对全级配过渡料开展的渗透变形试验工作。对比试验成果、设计要求及预测的大坝运行状况,认为:过渡区渗透性下限在设计要求之内,上限超过设计上限一个量级,排水性好于设计要求;在面板完好的正常运行条件下,过渡区的渗透稳定性可以满足要求;在面板失效且水库仍然维持设计水位的极端条件下,过渡区的细料会流失,内部结构失去稳定,但是在主堆石区的支撑下骨架仍将稳定。 展开更多
关键词 水布垭面板堆石坝 过渡料 渗透变形 试验
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堤坝渗透变形及稳定性分析 被引量：13
19
作者 葛建 《水科学与工程技术》 2005年第6期48-50,共3页
阐述了堤防渗透变形的类型、成因、规律,并对堤坝渗透稳定性问题进行了分析研究。渗透变形是引起堤防渗漏破坏的主要原因。分析了水力坡度与堤防渗漏破坏的有机联系,可以帮助研究人员对堤防渗漏破坏进行定量确定。
关键词 渗透变形 渗透稳定性 水力坡度
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粗粒土渗透变形特性的细观数值试验研究 被引量：14
20
作者 蒋中明 袁涛 +1 位作者 刘德谦 李小凡 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期752-758,706,共8页
为深入探究渗透变形对粗粒土渗透特性的影响,基于室内粗粒土渗透变形物理试验成果分析,利用颗粒流软件PFC3D对粗粒土的渗透性演化全过程进行细观数值仿真试验。数值试验研究成果表明：随着试验水头升高,试件中的细小颗粒从渗流＂上游区... 为深入探究渗透变形对粗粒土渗透特性的影响,基于室内粗粒土渗透变形物理试验成果分析,利用颗粒流软件PFC3D对粗粒土的渗透性演化全过程进行细观数值仿真试验。数值试验研究成果表明：随着试验水头升高,试件中的细小颗粒从渗流＂上游区＂向＂下游区＂逐渐迁移、汇聚,形成渗透挤密区;渗透挤密现象的产生导致试件整体渗透系数减小;随着试验水头持续升高,渗透挤密区中的细颗粒在不断增加的渗透力作用下随水流被陆续带出,渗透系数逐渐增大。颗粒迁移导致原有孔隙增大,土骨架结构发生变化,进而导致粗粒土渗透性越来越大,最终形成渗透变形现象。细观数值试验方法可以较好地再现粗粒土的渗透变形过程。 展开更多
关键词 粗粒土 细观数值试验 渗透变形 渗透性演化
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