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降雨条件下大型滑坡体渗流稳定性分析 被引量:66
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作者 张玉 徐卫亚 +1 位作者 邹丽芳 孙怀昆 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期833-841,共9页
西南高山峡谷地区,大型滑坡体分布广泛,降雨作用下极易产生失稳。古水水电站争岗特大型滑坡堆积体方量高达4 750×104m3,存在多处厚度超过50 m的超深层滑坡。2008年强降雨导致滑体变形再次启动并加剧,依据野外勘测,首先对地质结构... 西南高山峡谷地区,大型滑坡体分布广泛,降雨作用下极易产生失稳。古水水电站争岗特大型滑坡堆积体方量高达4 750×104m3,存在多处厚度超过50 m的超深层滑坡。2008年强降雨导致滑体变形再次启动并加剧,依据野外勘测,首先对地质结构和水文条件进行了分析,基于此对降雨入渗机制和稳定性现状开展了定性评价,认为降雨引起了滑体材料强度降低,整体处于沿贯通底滑面蠕滑变形的状态,须开挖加固治理。其次,运用饱和非饱和渗流理论,对降雨条件下滑体开挖治理前、后渗流特性进行了定量研究,揭示了入渗引起滑动变形的动态机制,并对稳定性和治理措施进行了评价,提出了有效的排水措施。结果显示,入渗引起土体饱和,形成浸润线并出现滞水现象;治理前滑体局部和滑带处滞水严重,雨停4 d后,滞水层厚度最高达6 m,此时稳定性最差;治理后滞水层明显减小,稳定性显著提升。其结果真实地反映了滑体稳定性现状与规律,与现场勘查相吻合。治理措施亦有显著效果,依据滞水层分布位置,提出相关排水措施,更有利于保持其稳定性。研究成果可为类似工程问题提供有意义的参考。 展开更多
关键词 水电站 大型滑坡堆积体 降雨 非饱和 渗透特性 稳定性 排水措施
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渗流分析中排水孔模拟的空气单元法 被引量:44
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作者 胡静 陈胜宏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期281-283,287,共4页
提出了用“空气单元”模拟排水孔的思路,即将排水孔看作是以空气作为渗流介质的单元体,在给定了相应的渗透系数后,使它像岩块、土体等单元一样加入传统的有限元渗流计算方法中。通过算例及实际工程应用,证明该法简便可行,具有一定的工... 提出了用“空气单元”模拟排水孔的思路,即将排水孔看作是以空气作为渗流介质的单元体,在给定了相应的渗透系数后,使它像岩块、土体等单元一样加入传统的有限元渗流计算方法中。通过算例及实际工程应用,证明该法简便可行,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 渗流 排水孔 空气单元法 有限元方法 渗透系数 岩土工程
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考虑卸压和抽采效果的水力冲孔布孔参数优化研究 被引量:41
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作者 郝富昌 孙丽娟 刘明举 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2014年第5期756-763,共8页
为了提高水力冲孔技术的消突效果,建立了考虑煤的塑性软化、扩容特性和流变特性的钻孔周围煤体黏弹塑性模型,得到了不同冲煤量钻孔的卸压范围,建立了考虑渗透率动态变化和吸附特征的渗流-应力耦合模型,采用COMSOL软件对建立的耦合模型... 为了提高水力冲孔技术的消突效果,建立了考虑煤的塑性软化、扩容特性和流变特性的钻孔周围煤体黏弹塑性模型,得到了不同冲煤量钻孔的卸压范围,建立了考虑渗透率动态变化和吸附特征的渗流-应力耦合模型,采用COMSOL软件对建立的耦合模型进行求解,研究了不同冲煤量钻孔的抽放半径,优化了水力冲孔布孔参数。结果表明:在确定水力冲孔布孔参数时,应综合分析水力冲孔的卸压范围和抽放半径,冲煤量为0.5,1.0和1.5 t/m时,卸压范围分别为3.71,4.61和5.8 m,抽放半径分别为3.5,4.3和5.0 m,义安矿平均冲煤量为1.0 t/m,由此确定水力冲孔布孔间距为8.0 m,区域措施效果检验和工作面预测数据表明,确定的布孔参数合理可靠。 展开更多
关键词 水力冲孔 多场耦合 布孔参数 应力场 渗流场 抽放半径 卸压范围
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拱坝坝基渗流场的有限单元法精细求解 被引量:27
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作者 朱岳明 陈建余 +2 位作者 龚道勇 陈玉夫 杨成祝 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期326-330,共5页
笔者在近 2 0年来对工程渗流问题研究的基础上 ,针对拱坝坝基岩体的渗流特性和有复杂的防渗与排水降压渗控措施 ,详细地论述了如何用有限单元法精细地求解坝基整体渗流场的思想和具体处理技术 ,所提出的算法技术在理论上是严密的 ,多年... 笔者在近 2 0年来对工程渗流问题研究的基础上 ,针对拱坝坝基岩体的渗流特性和有复杂的防渗与排水降压渗控措施 ,详细地论述了如何用有限单元法精细地求解坝基整体渗流场的思想和具体处理技术 ,所提出的算法技术在理论上是严密的 ,多年来一直已在工程中得到了广泛的成功应用。最后 ,作为算例对一个高 14 展开更多
关键词 拱坝 坝基 渗流场 有限单元法 排水
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COMPOSITE ELEMENT METHOD FOR SEEPAGE ANALYSIS OF GEOTECHNICAL STRUCTURES WITH DRAINAGE HOLE ARRAY 被引量:29
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作者 CHENSheng-hong XUQing HUJing 《Journal of Hydrodynamics》 SCIE EI CSCD 2004年第3期260-266,共7页
Air element concept and Composite Element Method (CEM) were introduced inthis paper firstly, and then an explicit drainage holes element model was developed. The mainadvantage of the new model is that it allows draina... Air element concept and Composite Element Method (CEM) were introduced inthis paper firstly, and then an explicit drainage holes element model was developed. The mainadvantage of the new model is that it allows drainage holes to be located within soil elements.Therefore the mesh generation of complicated geotechnical structures with a large number of seepagedrainage holes becomes relatively convenient and feasible. This will further facilitate the optimaldesign of seepage control system, and in this case the calculation mesh can be kept unchanged whenthe number, position and orientation of drainage holes are adjusted. The model was been implementedin software. A sluice foundation seepage control problem was studied, by which the validity and therobustness of the new model were verified. 展开更多
关键词 seepage drainage hole air element composite element geotechnicalengineering
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渗流控制分析中密集排水孔模拟的新方法 被引量:13
6
作者 詹美礼 速宝玉 刘俊勇 《水力发电》 北大核心 2000年第4期23-25,共3页
应用叠加原理 ,在点汇基本解的基础上 ,推导出了有限元单元内单个排水孔的近似解表达式。然后 ,应用井群的叠加原理 ,将单个排水孔的解析理论推广到单元内多个排水孔的情况。这种排水孔的准解析方法应用于渗流控制有限元分析 ,具有迭代... 应用叠加原理 ,在点汇基本解的基础上 ,推导出了有限元单元内单个排水孔的近似解表达式。然后 ,应用井群的叠加原理 ,将单个排水孔的解析理论推广到单元内多个排水孔的情况。这种排水孔的准解析方法应用于渗流控制有限元分析 ,具有迭代收敛速度快、精度好的特点。更为重要的是 ,对密集排水孔渗流控制布置方案 (方位或轴线 )的改变 ,不需要像“排水子结构法”那样重新改变有限元网格 ,而仅需改变排水孔极少的几个控制要素即可。因而 。 展开更多
关键词 渗流控制 排水孔 模拟方法 水电站
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尾矿坝渗流计算及排渗设计 被引量:22
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作者 金佳旭 梁力 +2 位作者 陈天宇 徐宏达 董天文 《金属矿山》 CAS 北大核心 2013年第6期155-157,共3页
渗流稳定是影响尾矿坝安全稳定的重要因素,浸润线位置的高低直接关系到尾矿坝安全稳定。以具体尾矿坝为例,根据现场钻孔实测资料,选取合适的计算参数和边界条件,建立合理的计算模型,对排渗设施正常运营和发生破坏两种情况下的尾矿坝渗... 渗流稳定是影响尾矿坝安全稳定的重要因素,浸润线位置的高低直接关系到尾矿坝安全稳定。以具体尾矿坝为例,根据现场钻孔实测资料,选取合适的计算参数和边界条件,建立合理的计算模型,对排渗设施正常运营和发生破坏两种情况下的尾矿坝渗流情况进行计算分析,得出初期坝的透水性与尾矿坝渗流稳定关系密切,一旦初期坝的防渗层淤堵,出口处的渗透性降低,坝体的整体浸润线升高,甚至有可能在坝坡处出渗。采用局部水平孔排渗的方案,可以有效地起到排渗的作用,降低坝体的浸润线,保证坝体的安全。 展开更多
关键词 尾矿坝 渗流 浸润线 排渗
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边坡失稳段路基的排水系统设计 被引量:15
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作者 杨艳娜 许模 《长安大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期43-46,共4页
分析了处于不稳定边坡地段半填半开挖类路基的破坏机理 ,指出了边坡地下水向路基的侧向渗流是诱发该类路基灾害最活跃、最关键的因素 ,阐明了在对该类路基排水系统设计的同时进行边坡排水系统布设 ,可以有效降低和防止路基水毁灾害的发... 分析了处于不稳定边坡地段半填半开挖类路基的破坏机理 ,指出了边坡地下水向路基的侧向渗流是诱发该类路基灾害最活跃、最关键的因素 ,阐明了在对该类路基排水系统设计的同时进行边坡排水系统布设 ,可以有效降低和防止路基水毁灾害的发生。以重庆某高速公路滑移边坡路段的路基排水系统设计为例 ,对此做出了验证。 展开更多
关键词 边坡失稳 排水系统设计 破坏机理 侧向渗流 路基灾害 高速公路
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基于Lattice Boltzmann方法的瓦斯渗流模拟研究 被引量:16
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作者 谭云亮 尹延春 +2 位作者 滕桂荣 赵志刚 田智威 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1446-1454,共9页
为了更好地处理瓦斯渗流中的吸附-解吸问题和复杂边界条件,Lattice Boltzmann方法(LBM)被引入到瓦斯渗流模拟研究中。给出了考虑Klinkenberg效应和吸附-解吸特性的LBM瓦斯渗流方程和建模方法,得到了2种因素对渗流的影响,模拟研究获得了... 为了更好地处理瓦斯渗流中的吸附-解吸问题和复杂边界条件,Lattice Boltzmann方法(LBM)被引入到瓦斯渗流模拟研究中。给出了考虑Klinkenberg效应和吸附-解吸特性的LBM瓦斯渗流方程和建模方法,得到了2种因素对渗流的影响,模拟研究获得了煤体中瓦斯压力在时间上的演化和空间上的分布规律、不同裂隙分布对瓦斯流动的影响,对比分析了抽放压力及抽放孔布置对瓦斯抽放效果的影响等,并初步探索了煤体细观结构图像处理与LBM相结合的瓦斯渗流模拟研究新思路。 展开更多
关键词 LATTICE BOLTZMANN方法 瓦斯渗流 瓦斯压力 瓦斯抽放 图像处理
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模拟排水孔的复合单元法研究 被引量:14
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作者 许桂生 陈胜宏 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2005年第2期214-220,共7页
用复合单元法进行渗流分析时,视排水孔为强渗透介质,并将其作为“空气子单元”置于常规岩(土)体单元内部,形成涵盖排水孔的复合单元,但排水孔无需在计算网格中绘出。该方法既可以精细模拟每个排水孔的作用,又避免了绘制排水孔网格的困... 用复合单元法进行渗流分析时,视排水孔为强渗透介质,并将其作为“空气子单元”置于常规岩(土)体单元内部,形成涵盖排水孔的复合单元,但排水孔无需在计算网格中绘出。该方法既可以精细模拟每个排水孔的作用,又避免了绘制排水孔网格的困难。当排水孔的设计发生变化时,也无需改变计算网格,有利于多方案的比较与优化。算例分析表明,对空气子单元“渗透系数”的取值,承压井在不同水力条件下基本不变,无压井则大大小于承压井。当选取了合适的“界面导水系数”后,复合单元法的计算结果与有限单元法非常接近。 展开更多
关键词 渗流 排水孔 空气子单元 复合单元法 承压井 无压井
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含排水孔渗流场的p型自适应复合单元法分析 被引量:11
11
作者 许桂生 陈胜宏 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期969-973,共5页
用复合单元法进行渗流分析时,视排水孔为强渗透介质,并将其作为“空气子单元”置于常规岩(土)体单元内部,形成涵盖排水孔的复合单元。复合单元法的计算网格可以较为“粗糙和随意”。但由于在排水孔附近流场变化剧烈,常规的低阶形函数已... 用复合单元法进行渗流分析时,视排水孔为强渗透介质,并将其作为“空气子单元”置于常规岩(土)体单元内部,形成涵盖排水孔的复合单元。复合单元法的计算网格可以较为“粗糙和随意”。但由于在排水孔附近流场变化剧烈,常规的低阶形函数已不能满足精度要求。采用p型自适应技术提高复合单元的形函数阶次后,就能够较好地模拟排水孔附近处的渗流场。应用p型自适应复合单元法,可以将复杂的前处理问题转化为复杂的计算问题,从而极大地降低了对网格剖分的要求,当排水孔的位置发生变化时,也无需改变计算网格。算例分析表明该方法的优越性。 展开更多
关键词 渗流力学 排水孔 p型自适应 阶谱 复合单元法
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临江地下结构主被动联合抗浮方法及应用 被引量:13
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作者 骆冠勇 马铭骏 +1 位作者 曹洪 潘泓 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3730-3739,共10页
临江场地的地下水位受外江水位影响,具有长期水位较低、短期汛期水位极高的特点。临江场地内的地下结构,若仅采用抗拔桩或抗拔锚杆等常规被动抗浮措施进行抗浮,将抗浮设防水位取为地表高程显然是偏危险的,但按50年一遇和100年一遇水位... 临江场地的地下水位受外江水位影响,具有长期水位较低、短期汛期水位极高的特点。临江场地内的地下结构,若仅采用抗拔桩或抗拔锚杆等常规被动抗浮措施进行抗浮,将抗浮设防水位取为地表高程显然是偏危险的,但按50年一遇和100年一遇水位采用常规被动抗浮措施进行抗浮设计又显然是不经济的,成本极高。基于此,提出抗浮范畴临江结构的定义及其"排水廊道+常规抗浮措施"的主被动联合抗浮的方法。根据临江承压圆湖公式,考虑越流效应,给出了临江排水廊道简化计算分析方法并进行了有限元验证。临江地下结构利用排水廊道进行防洪渡汛,保证汛期地下结构水荷载稳定,消除汛期高水压对结构产生的极端水荷载,而对于平时非汛期水位的作用则利用常规抗浮措施进行考虑。廊道只在汛期高水位时起防洪渡汛作用,排水减压不会引起环境影响问题,同时其耐久性也容易保证。最后介绍利用此方法进行抗浮的实际工程。 展开更多
关键词 地下结构 地下水 抗浮 渗流 排水廊道
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注氮条件下瓦斯抽采对采空区自燃“三带”的影响 被引量:12
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作者 汪文革 袁奎 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第12期75-78,83,共5页
为了解决高抽巷抽采引起采空区漏风量增加导致采空区遗煤自燃倾向增大的问题,针对正行煤矿1502综放工作面开采具有高瓦斯易自燃的特点,采用现场实测与数值模拟相结合的方法,通过Fluent软件模拟了采空区未采取注氮和抽采措施、高抽巷抽... 为了解决高抽巷抽采引起采空区漏风量增加导致采空区遗煤自燃倾向增大的问题,针对正行煤矿1502综放工作面开采具有高瓦斯易自燃的特点,采用现场实测与数值模拟相结合的方法,通过Fluent软件模拟了采空区未采取注氮和抽采措施、高抽巷抽采和注氮条件下高抽巷抽采等3种情况的采空区瓦斯浓度场、漏风场、氧气浓度场的变化情况,得出了采空区自燃'三带'分布范围:散热带0~23 m,氧化带23~69 m,大于69 m为窒息带;将采空区自燃危险性区域确定为23~69 m。根据以上结果,对注氮效果、抽采负压进行评价,完善了采空区在注氮条件下高抽巷抽采防灭火系统。 展开更多
关键词 采空区 瓦斯渗流 瓦斯抽采 注氮
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用空气单元法求解渗流场的逸出边界问题 被引量:11
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作者 侯晓萍 徐青 陈胜宏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2345-2351,共7页
依据空气单元模拟排水孔的思路,在渗流场任意可能逸出边界外布置一层渗透性较强的单元,与其他实体单元一起进行渗流计算,可以实现该边界的自动求解。与现行方法相比,不仅省去了逸出边界迭代计算的麻烦,而且避免了由于逸出点定位不准确... 依据空气单元模拟排水孔的思路,在渗流场任意可能逸出边界外布置一层渗透性较强的单元,与其他实体单元一起进行渗流计算,可以实现该边界的自动求解。与现行方法相比,不仅省去了逸出边界迭代计算的麻烦,而且避免了由于逸出点定位不准确而可能引起的渗流计算不合理或收敛困难等缺陷。算例分析表明,空气单元法的计算精度与空气单元的相对渗透系数R有关,与厚度L无关。当选取了合适的R值后,可以较好地逼近现行方法。对于因引入空气单元而造成的强弱透水介质界面处数值拟真性差的现象,还提出了加入接触面薄层单元的改进方法。方法改进后,计算精度可进一步提高。最后,以小湾水电站22#坝段渗流场计算为例,说明该法的实用性和可行性。 展开更多
关键词 渗流 逸出边界 空气单元法 排水孔 接触面薄层单元
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有密集排水孔的三维饱和-非饱和渗流场分析 被引量:9
15
作者 陈建余 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期2027-2031,共5页
针对工程实际存在的饱和-非饱和边坡岩体等计算域内有密集排水孔的问题,引入排水子结构技术,推导了相应的计算公式,并开发了相关的程序,同时也简介了降雨入渗和饱和-非饱和渗流逸出面的正确模拟问题。最后对长江三峡永久船闸边坡降雨入... 针对工程实际存在的饱和-非饱和边坡岩体等计算域内有密集排水孔的问题,引入排水子结构技术,推导了相应的计算公式,并开发了相关的程序,同时也简介了降雨入渗和饱和-非饱和渗流逸出面的正确模拟问题。最后对长江三峡永久船闸边坡降雨入渗饱和-非饱和渗流场问题进行了求解,分析和论证了工程中的有关渗流控制情况。 展开更多
关键词 渗流力学 有限单元法 饱和 非饱和 边界条件 排水子结构
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基于非饱和渗流理论的排水性基层路面结构排水效果影响因素分析 被引量:10
16
作者 高智珺 崔新壮 +4 位作者 隋伟 郭洪 刘航 李长义 冯洪波 《公路》 北大核心 2014年第10期70-74,共5页
基于非饱和渗流理论,建立了具有边缘排水系统和排水性基层的高速公路路面结构模型,模拟了降雨及雨后路面结构的排水过程,研究了路堤高度、地下水位及路面裂缝等因素对路面结构排水效果的影响。结果表明路堤高度的降低会加快雨水进入基... 基于非饱和渗流理论,建立了具有边缘排水系统和排水性基层的高速公路路面结构模型,模拟了降雨及雨后路面结构的排水过程,研究了路堤高度、地下水位及路面裂缝等因素对路面结构排水效果的影响。结果表明路堤高度的降低会加快雨水进入基层以下结构层的速度,明显提高其体积含水量,进而加速内部结构层的损坏;在保证排水层排水通畅的情况下,地下水位对排水效果的影响很小;裂缝的出现对路面结构的排水十分不利。为保证具有边缘排水系统和排水性基层的路面结构的排水效果,建议在保证路面结构的强度及稳定性的条件下,提高路堤高度,设置良好的排水系统并减少路面结构裂缝的出现。 展开更多
关键词 非饱和渗流 排水性基层 排水效果
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地下工程渗流排水孔数值模拟的隐式复合单元法 被引量:10
17
作者 倪绍虎 肖明 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1659-1664,共6页
根据渗流基本原理,提出了排水孔在地下工程中渗流数值模拟的隐式复合单元法。将排水孔隐含于模型网格中,得到排水孔在模型中的数据信息。判断所有排水孔与单元的相对位置,通过修正排水孔所穿过单元的渗透传导矩阵来模拟排水孔的强排水效... 根据渗流基本原理,提出了排水孔在地下工程中渗流数值模拟的隐式复合单元法。将排水孔隐含于模型网格中,得到排水孔在模型中的数据信息。判断所有排水孔与单元的相对位置,通过修正排水孔所穿过单元的渗透传导矩阵来模拟排水孔的强排水效果,并通过实例对排水子结构法和隐式复合单元法进行了比较。运用编制的三维有限元计算程序对某地下水电站厂房渗流场及排水孔进行了模拟,结果表明,采用隐式复合单元法对排水孔进行模拟是可行的。 展开更多
关键词 渗流 数值模拟 排水孔 隐式复合单元法
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渗流场分析的夹层代孔列法 被引量:8
18
作者 朱伯芳 李玥 +1 位作者 许平 张国新 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2007年第10期24-28,共5页
排水孔是降低渗透压力以增强水工建筑物抗滑稳定性的重要措施,如何考虑排水孔的作用是渗流场分析中的一个难点。笔者提出夹层代孔列法,以等效排水夹层代替排水孔列,适当选择夹层的渗透系数,使排水夹层与排水孔列的排水效果总体上相等,... 排水孔是降低渗透压力以增强水工建筑物抗滑稳定性的重要措施,如何考虑排水孔的作用是渗流场分析中的一个难点。笔者提出夹层代孔列法,以等效排水夹层代替排水孔列,适当选择夹层的渗透系数,使排水夹层与排水孔列的排水效果总体上相等,采用本方法利用通常的三维有限元网格就可以分析含排水孔列的全坝三维渗流场,计算方便,效果良好。 展开更多
关键词 渗流场 排水孔列 排水夹层
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山西大同云岗石窟防水保护方案探讨 被引量:6
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作者 尚剑宝 上官学兵 《山西建筑》 2003年第6期75-76,共2页
大同云岗石窟为国家重点保护文物。介绍了目前石窟严重的风化现象 ,提出造成石窟风化的最主要原因是渗水 。
关键词 山西 大同市 石窟 防水 渗水 排水 风化
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强夯时饱和软土地基表层的排水通道 被引量:5
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作者 曾庆军 龚晓南 李茂英 《工程勘察》 CSCD 北大核心 2000年第3期1-3,11,共4页
饱和软土地基强夯加固处理时 ,孔隙水的排出至关重要 ,表层人工填土表现出非饱和土渗流运动性状和毛细作用 ,二者相互影响 ,本文初步阐述其形成和作用机理 ,讨论了如何选择填土的类别、填土的级配和初始饱和度等因素来改善填土的性质 。
关键词 强夯 软土地基 渗流 排水通道
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