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成层土中基坑二维稳态渗流场解析解研究
被引量：
1
1
作者
余俊
张志中
+1 位作者
和振
李东凯
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期194-203,共10页
成层土中基坑渗流场与均质土层中渗流场有较大差别,最有可能发生突涌事故的位置也不同,因此准确确定成层土中基坑二维稳态渗流场是基础工程建设中的重要课题。针对成层土中基坑稳态渗流问题,将基坑周围土体按成层条件划分为多个区域,采...
成层土中基坑渗流场与均质土层中渗流场有较大差别,最有可能发生突涌事故的位置也不同,因此准确确定成层土中基坑二维稳态渗流场是基础工程建设中的重要课题。针对成层土中基坑稳态渗流问题,将基坑周围土体按成层条件划分为多个区域,采用叠加原理和分离变量法给出各区域水头分布的级数形式解,根据各区域间连续条件和傅里叶级数正交性求得成层土中基坑二维稳态渗流场水头分布的显式解析解。将解析解计算得到的水头分布、挡墙水压力与有限元软件计算结果进行验证,并将解析解退化为单层土形式与半解析解进行对比,结果吻合较好,验证了解析解的正确性和有效性。将解析解与考虑水土相互作用的水压计算方法和等效渗透系数方法进行对比,基于解析解进一步给出计算基坑内出逸比降、挡墙水压力和抗突涌安全系数的计算公式,并结合工程案例分别采用解析方法和等效渗透系数方法对成层土中基坑的抗突涌性能进行分析对比。研究结果表明:解析解在求解成层土中基坑渗流场时更贴合实际情况;考虑不同土层间渗透系数差异时,水头在渗透性较差的土层中变化更快;上层土体渗透系数较小时,在土层分界面处发生突涌的风险比挡墙底部更大;等效渗透系数方法在求解某些成层土基坑渗流场时误差较大。
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关键词
成层土
二维渗流场
解析解
正交性
抗突涌
下载PDF
职称材料
考虑损伤效应的隧道二维渗流场解析及涌水量预测
2
作者
高启程
姜启武
+1 位作者
陈志杰
赖鹏安
《人民长江》
北大核心
2024年第10期197-204,211,共9页
隧道圆周面涌水量是隧道工程的重要参数,以往研究未考虑隧道开挖损伤因素对渗流场的影响,而隧道施工会对围岩造成一定程度的损伤。考虑隧道开挖损伤的影响,推导了径向未注浆、径向欠注浆及径向完全注浆3种不同径向注浆型式下的隧道二维...
隧道圆周面涌水量是隧道工程的重要参数,以往研究未考虑隧道开挖损伤因素对渗流场的影响,而隧道施工会对围岩造成一定程度的损伤。考虑隧道开挖损伤的影响,推导了径向未注浆、径向欠注浆及径向完全注浆3种不同径向注浆型式下的隧道二维渗流场理论解析解,而后对隧道渗流场理论解析研究中常用的两种等代圆方法在矩形隧道中的适用性展开了探讨,并对隧道圆周面涌水量及衬砌外水压力的径向注浆参数展开敏感性分析,最后将隧道二维渗流场理论解析解与数值解对比。结果表明:隧道二维渗流计算模型能较好地反映隧道圆周面的涌水量;开挖损伤对隧道圆周面涌水量有着较为显著的影响,对初支施作前的影响最大,对二衬施作后的影响程度最小;当径向注浆相对渗透系数k m/k g达到100,径向注浆相对厚度d g达到1.0倍的隧道内径r 0时,继续增大k m/k g或d g/r 0对降低隧道圆周面涌水量Q和拱顶衬砌外水压力p的效益将不再明显。研究成果可为不良地质岩层隧道的径向注浆设计提供一定的理论指导。
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关键词
隧道二维渗流场
解析解
涌水量
等效周长法
等效面积法
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职称材料
题名
成层土中基坑二维稳态渗流场解析解研究
被引量：
1
1
作者
余俊
张志中
和振
李东凯
机构
中南大学土木工程学院
出处
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期194-203,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(52078496)。
文摘
成层土中基坑渗流场与均质土层中渗流场有较大差别,最有可能发生突涌事故的位置也不同,因此准确确定成层土中基坑二维稳态渗流场是基础工程建设中的重要课题。针对成层土中基坑稳态渗流问题,将基坑周围土体按成层条件划分为多个区域,采用叠加原理和分离变量法给出各区域水头分布的级数形式解,根据各区域间连续条件和傅里叶级数正交性求得成层土中基坑二维稳态渗流场水头分布的显式解析解。将解析解计算得到的水头分布、挡墙水压力与有限元软件计算结果进行验证,并将解析解退化为单层土形式与半解析解进行对比,结果吻合较好,验证了解析解的正确性和有效性。将解析解与考虑水土相互作用的水压计算方法和等效渗透系数方法进行对比,基于解析解进一步给出计算基坑内出逸比降、挡墙水压力和抗突涌安全系数的计算公式,并结合工程案例分别采用解析方法和等效渗透系数方法对成层土中基坑的抗突涌性能进行分析对比。研究结果表明:解析解在求解成层土中基坑渗流场时更贴合实际情况;考虑不同土层间渗透系数差异时,水头在渗透性较差的土层中变化更快;上层土体渗透系数较小时,在土层分界面处发生突涌的风险比挡墙底部更大;等效渗透系数方法在求解某些成层土基坑渗流场时误差较大。
关键词
成层土
二维渗流场
解析解
正交性
抗突涌
Keywords
stratified
soil
two
-
dimensional
seepage
field
analytical
solution
orthogonality
bursting
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
考虑损伤效应的隧道二维渗流场解析及涌水量预测
2
作者
高启程
姜启武
陈志杰
赖鹏安
机构
郑州铁路职业技术学院
福州大学土木工程学院
华东勘测设计院(福建)有限公司
出处
《人民长江》
北大核心
2024年第10期197-204,211,共9页
基金
国家自然科学基金项目(42107169)
河南省高等学校重点科研项目(24B560027)。
文摘
隧道圆周面涌水量是隧道工程的重要参数,以往研究未考虑隧道开挖损伤因素对渗流场的影响,而隧道施工会对围岩造成一定程度的损伤。考虑隧道开挖损伤的影响,推导了径向未注浆、径向欠注浆及径向完全注浆3种不同径向注浆型式下的隧道二维渗流场理论解析解,而后对隧道渗流场理论解析研究中常用的两种等代圆方法在矩形隧道中的适用性展开了探讨,并对隧道圆周面涌水量及衬砌外水压力的径向注浆参数展开敏感性分析,最后将隧道二维渗流场理论解析解与数值解对比。结果表明:隧道二维渗流计算模型能较好地反映隧道圆周面的涌水量;开挖损伤对隧道圆周面涌水量有着较为显著的影响,对初支施作前的影响最大,对二衬施作后的影响程度最小;当径向注浆相对渗透系数k m/k g达到100,径向注浆相对厚度d g达到1.0倍的隧道内径r 0时,继续增大k m/k g或d g/r 0对降低隧道圆周面涌水量Q和拱顶衬砌外水压力p的效益将不再明显。研究成果可为不良地质岩层隧道的径向注浆设计提供一定的理论指导。
关键词
隧道二维渗流场
解析解
涌水量
等效周长法
等效面积法
Keywords
two
-
dimensional
seepage
field
of
tunnels
analytical
solution
water
inflow
equivalent
perimeter
method
equivalent
area
method
分类号
U451.2 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
成层土中基坑二维稳态渗流场解析解研究
余俊
张志中
和振
李东凯
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
下载PDF
职称材料
2
考虑损伤效应的隧道二维渗流场解析及涌水量预测
高启程
姜启武
陈志杰
赖鹏安
《人民长江》
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
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