非饱和
- 非饱和土体力学性质及其在采矿工程中的应用研究
度影响[2]。非饱和土体是一种包含多相体系的土壤[3]，与饱和土体相比具有更为复杂的力学特性与位移变形特征。在采矿工程中，随着矿井开挖深度的提升，矿区内地下水位逐渐下降，由此也将造成矿区内非饱和土体结构发生复杂的沉降变形[4]。由此得到，采矿工程中非饱和土体的力学性质等对于采矿工程开展过程中的安全性产生重要影响[5]。姚志华等[6]针对非饱和原状黄土，从结构性角度出发，构建弹塑性损伤流固耦合模型，获取不同水状条件下的位移场与损伤场等波动情况。李潇旋等[7]
能源与环保 2022年6期2022-06-25
- 不同拉压模量的非饱和土体自承载能力分析
异性。而目前在非饱和土地区由于沉桩挤土效应对桩周土体具有加固作用，合理利用可节约材料和费用，因此挤土桩在非饱和土地区普遍应用［8］。龚晓南［9］通过三轴压缩与三轴伸长试验表明土体抗压和抗拉特性差异较大，不可忽视。因此，本文针对上述扩孔自承载系数研究不足，根据非饱和土统一强度理论，综合考虑材料的不同拉压模量、基质吸力以及强度非线性、中间主应力效应、剪胀特性等因素，对理想弹-塑性非饱和土体自承载系数进行理论推导和参数影响特性分析。1 基本理论1.1 平面应变条
特种结构 2022年2期2022-05-06
- 矩形移动荷载作用下饱和-非饱和土双层地基的动力响应分析1)
]的理论研究了非饱和土中波的传播规律。李绍毅[10]采用半解析法研究了移动荷载作用下多层非饱和铁路地基的共振问题，分析了土体饱和度对非饱和地基振动的影响。Lu等[11]研究了矩形移动荷载作用下非饱和地基的动力响应。Fang 等[12]研究了列车荷载作用下非饱和地基的振动响应。Song 等[13]对埋置荷载作用下的非饱和地基动力响应问题做了研究。上述关于非饱和地基的动力响应研究中，学者们都将地基考虑为单层非饱和介质，而实际自然界中的地基由于地下水的存在，地基
力学与实践 2022年1期2022-03-12
- 冲击加载下非饱和冻土的抗压强度及能量分析
分为饱和冻土和非饱和冻土，当冻土中的孔隙全部被冰和未冻水充满时称为饱和冻土；当冻土中一部分孔隙被冰和未冻水充满、其余孔隙被气体占据时称为非饱和冻土[2-3]。由于冻土骨架与冰颗粒是冻土的主要承力结构，其强度特性因而表现出明显的温度敏感性。非饱和冻土由于气体的存在，其力学性能变得更加复杂[4-5]。为了达到精细爆破的目的，在实际工程中非饱和冻土不可避免地会承受爆炸、冲击等高应变率荷载，因此，研究非饱和冻土的冲击动态力学性能是十分必要的。对于饱和冻土在高应变率
四川轻化工大学学报(自然科学版) 2022年6期2022-03-08
- 考虑基质吸力的非饱和土邓肯-张统计损伤修正模型
100081）非饱和土是一种固液气三相体系土，其力学性能明显复杂于固液二相体系饱和土[1-2]，基质吸力是研究非饱和土力学特性的重要参数，将基质吸力有机地纳入非饱和土变形过程模拟预测是非饱和土力学的重难点[3-4]。目前国内外考虑基质吸力的非饱和土力学特性研究结果较为丰硕。Liu等[5]分析了基质吸力对非饱和土抗剪强度的影响。孙德安[6]研究了饱和度对非饱和土对应力-应变关系和强度的影响。宋友建等[7]探索不同吸力路径下非饱和土的强度变化规律。刘文化[8]
水文地质工程地质 2022年1期2022-01-19
- 正常固结非饱和黏性土的三剪弹塑性本构模型
型(BBM)为非饱和土本构模型的研究提供了一个完整的理论框架，其后Wheeler 等[2]，Vaunat 等[3]在先后在其基础上做了修正。目前，研究者们大多是基于p-q平面上的临界状态框架建立起适用于非饱和土的本构模型[4−6]。其中，破坏应力比M=q/p是非常关键的参数，一般是通过土的强度准则来确定。Mohr-Coulomb 强度准则在非饱和土中的运用非常广泛，但该准则没有考虑中间主应力的影响，现有真三轴试验表明，非饱和土的力学特性很大程度上取决于中间
工程力学 2022年1期2022-01-12
- 土力学教学过程中创新意识的培养
较多，地球表面非饱和土普遍存在，忽视了土体非饱和状态的存在，从而导致传统饱和土的相关理论与实际工程之间存在较大的偏差。文章以有效应力原理为例，首先更新和扩展了有效应力原理的内容，采用“提出问题-分析问题-解决问题”启发式教学方式，同时通过学习有效应力原理表达式的更新过程，将与时俱进的创新元素引入课程思政教学过程中。上述采用先介绍一般情况再介绍特殊情况的教学方式，降低了学生接受知识的难度，同时提高了学生认识事物的能力和解决问题的创新意识。关键词：土力学;有效
高教学刊 2021年34期2021-12-03
- 非饱和砂土似黏聚力影响因素的实验研究
为零。而砂土在非饱和状态下存在类似于黏聚力的一种力，习惯上称之为似黏聚力或表观黏聚力[1]。对似黏聚力的研究，不仅可以解决工程应用的理论缺失，也能够大大降低一些工程成本。影响非饱和砂土似黏聚力的因素有很多，如颗粒大小、颗粒级配、孔隙比、含水率等。近年来，国内外学者通过大量的实验对非饱和砂土的似黏聚力进行了初步研究。H.Louati等[2]通过实验证明，非饱和砂土的砂土颗粒间存在毛细管桥，毛细管桥的存在使砂土存在黏聚力。崔頔[3]通过无侧限实验方法，研究了非
黑龙江科技大学学报 2021年3期2021-06-04
- 降雨入渗对非饱和土朗肯土压力的影响
技术的进步,对非饱和土状态下土压力的理论研究逐渐引起了研究者的关注.陈铁林等[1]使用折减吸力替代真实吸力的方法,计算挡墙在非饱和土条件下土压力的计算;张常光等[2]采用非饱和土抗剪强度统一解分析计算非饱和土土压力值;姚攀峰等[3]通过考虑非饱和土的影响,建立了广义的朗肯主、被动土压力理论求解公式;Fredlund[4]、Ning Lu[5]等也做了大量关于非饱和土土压力方面的研究工作.然而,在分析非饱和土压力时,他们没有考虑降雨入渗的特殊情况.降雨入渗是
兰州工业学院学报 2021年2期2021-05-11
- 非饱和土地基固结求解问题的研究探讨
以上的土体（即非饱和土）包含了液相与气相，传统的饱和土理论已经无法适用这类土体的固结计算，否则将会出现较大的误差。目前对于非饱和土地基的固结问题，均是基于Fredlund固结理论展开的，主要涉及一维固结和轴对称固结（砂井地基固结）。另外，由于解析方法的局限性，目前对于非饱和土固结问题的研究均考虑相关参数为常数，并在此基础上分析其线性固结的特性，对于非线性控制方程目前只能引用数值解或者仿真软件进行分析。1 非饱和土地基一维固结问题对于相关问题的研究，主要有澳
建筑与装饰 2021年18期2021-04-03
- 考虑井阻及涂抹作用的非饱和土竖井地基固结解析解*
工建设，带动了非饱和土竖井(碎石桩、砂井、塑料排水板等)地基工程实践和理论的进一步发展。在利用竖井固结法进行软土路基处理过程中，发现经过压实的路基填土的饱和度在65%～87%之间，处于非饱和状态，其固结特性与饱和土明显不同。如果利用饱和土固结理论进行设计分析，会与工程实测值产生较大偏差(顾洋洋，2017)，因此需要对非饱和土竖井地基固结特性进行研究。竖井中的水向外排出会受到一定阻力，这种现象称为井阻作用。另外，施工的扰动会导致竖井周围土体渗透性减弱，产生涂
工程地质学报 2021年1期2021-03-13
- 超固结非饱和土的弹塑性双面模型
）1 研究背景非饱和土在自然界中分布广泛，具有复杂的物理和力学特性。在地球表层的实际工程中，如高速公路和铁路路基工程、隧道工程及边坡海岸工程等，由于超载预压地基处理工艺以及卸荷、再加荷等循环加载作用，非饱和土大部分处于超固结状态。超固结非饱和土表现出应变软化和剪胀、高峰值应力比以及应力路径相关性，常规临界状态模型无法合理地描述这些特性。因此，研究超固结非饱和土的力学特性和本构关系具有重要的理论价值和工程意义。国内外学者对正常固结和弱超固结非饱和土进行了大量
水利学报 2020年10期2020-12-13
- 黏性土非饱和土三轴试验研究
验的目的与内容非饱和土的分布较为广泛，对于非饱和土进行的研究不可以只是停留在理论研究的基础上，还要求对其给予大量的试验和研究，当前很多的工程问题都不能够与非饱和土抗剪强度问题相背离，特别是在边坡稳定性上存在的问题。所以，非饱和土三轴试验的持续完善对于日后工程设计与稳定性的预测有着不可忽视的意义。本文以黏性土作为主要的研究对象，对于原状土样完成饱和土和非饱和土的试验研究。二、非饱和土三轴试验（一）试验方法与选取与饱和土三轴的试验对比，非饱和土三轴试验里比较主
魅力中国 2020年11期2020-12-07
- 非饱和增湿条件下典型黄土湿陷性研究*
逐步认识到对其非饱和湿陷性的研究存在不足。由于深厚湿陷性黄土地基浸水后不一定能达到完全饱和状态，因此按照规范、经验以饱和黄土湿陷系数对地基变形、地质灾害进行计算、评估，已不能很好地解决黄土地区工程建设存在的问题，所以黄土非饱和增湿变形的研究与计算就尤为重要。目前，已有学者对黄土非饱和湿陷性进行了相应研究。姚志华等(2014)研究发现黄土湿陷量的计算值与其实测值之间存在差异，侯晓坤等(2016)提出了黄土非饱和湿陷变形的计算模型，邵显显(2018)、邵显显等
工程地质学报 2020年5期2020-10-29
- 重塑非饱和黄土渗透系数分段测量与验证
23）0 引言非饱和土体是一种由水、气体及固体颗粒等多相体系组成的多孔介质。由于非饱和土中存在气相界面，致使其渗透特性十分复杂， 渗透系数不能用常规的试验方法确定［1］。 渗透系数是非饱和土的一个重要参数，对研究非饱和土的边坡稳定和非饱和渗流有着重要作用［2］。 长期以来，非饱和土的渗透系数大都是利用土水特征曲线间接求得，其精度如何有待考证。根据前人对非饱和土土—水曲线的研究可知， 非饱和土的土—水特征曲线可分为弯液排水段、大中孔隙排水段、微孔隙排水段和结
黄河水利职业技术学院学报 2020年1期2020-04-14
- 简析饱和土与非饱和土固结理论
的固结过程。对非饱和土而言，气体与水同时存在土的孔隙当中，其固结过程是水与气之间的相互作用。由于孔隙水非饱和土中的渗透性、孔隙气的渗透性以及土中的水分与土体结构的影响，这些因素将极大地影响非饱和土固结的研究。目前，在实践当中还没有发现有成熟与适用的非饱和土固结理论，故在未来对非饱和土固结这个领域的研究还是非常有意义的。1 饱和土固结理论研究饱和土实质上是在土体结构内部土颗粒周围的孔隙被水充满的二相体系。对于透水性好的饱和土（沙土、碎石头），其变形所经历的时
四川水泥 2020年2期2020-02-18
- 非饱和黄土边坡稳定性分析及影响参数研究综述
表黄土往往处于非饱和状态［4－5］。近年来，由于极端天气影响，黄土高原地区地质灾害频发，严重威胁人类生命财产，因此，展开非饱和黄土边坡稳定性研讨具有非常重要的现实意义［6－7］。非饱和土与饱和土的工程特性差异非常大，非饱和土特性的研究包括饱和—非饱和渗流、体积变形以及抗剪强度的变化，其中抗剪强度变化可以通过安全系数来表达［8－10］。基于非饱和土力学研究理论，针对非饱和土边坡，国内外专家做了大量关于边坡稳定性分析的研究探讨。非饱和黄土边坡的稳定性与水有很大
防灾科技学院学报 2019年4期2020-01-15
- 一维稳态流下考虑土拱效应的非饱和土主动土压力分析
墙后填土往往是非饱和的情况。非饱和土与饱和土不同，前者是固-液-气三相材料，后者是固-液两相材料。基质吸力会引起非饱和土抗剪强度增大，是非饱和土特有的属性［1-2］。基质吸力在竖直方向的变化会引起土压力的变化，Fredlund 等［3］基于非饱和土的扩展摩尔-库仑准则，假定墙背竖直光滑，考虑基质吸力的影响，建立了扩展朗肯土压力公式。张常光等［4］基于非饱和土双应力状态变量抗剪强度统一解建立了非饱和土朗肯主动土压力统一解，并分析了基质吸力的变化对非饱和土主动
铁道建筑 2019年12期2020-01-02
- 基于文献计量学的近20年国内非饱和土研究综合分析
经或现正在遭遇非饱和特殊土带来的工程危害”。非饱和土在自然界中广泛存在,其特性研究在实际工程中的应用前景广阔。我国处于高速发展时期,建设工程中遇到的非饱和土问题屡见不鲜,很多学者孜孜不倦地植根理论、实验或工程实际探索非饱和土的复杂特性。近20多年,计算机等技术的发展,土力学、热力学及土壤物理学等学科的融合,促使科学研究手段不断更新,越来越多的新技术和新方法引入到非饱和土研究领域,使得我国非饱和土领域研究异常活跃,科研成果显著。然而研究成果数量的剧增,导致对
铁道标准设计 2019年11期2019-10-31
- 非饱和土的强度准则及其吸力摩擦角
)0 引言关于非饱和土强度理论的研究已经进行了很长时间且形成了不同的流派。Bishop 依据 Terzaghi 饱和土的有效应力原理和实验研究给出了非饱和土的有效应力公式[1]，而 Fredlund 等(1978)根据非饱和土的双应力变量理论，提出了另外一个全新的非饱和土抗剪强度理论公式[2]。为了与饱和土相协调，非饱和土的强度理论继承了饱和土的莫尔—库仑强度准则[3-4]。基于有效应力和双应力状态变量两种不同的表示方法，非饱和土的强度表示方法有两种不同的
广西大学学报（自然科学版） 2019年1期2019-03-18
- 基于饱和与非饱和土力学的边坡稳定算例分析
进行研究称之为非饱和土力学。当前饱和土力学已形成了一套完善、独立的理论体系，通过合理的简化假设，也广泛有效的运用于各类工程研究中。但是，对于某些特殊区域或特殊性质的土，类似的简化假设将造成研究理论的失误，从而危及工程安全。非饱和土力学的研究始于20世纪30年代，由于非饱和土体的复杂性，使得理论研究进展缓慢。到50年代，由于太沙基的有效应力公式在描述饱和土性状方面取得的巨大成功，使研究者将建立非饱和土有效应力公式作为目标。1959年，Bishop率先提出了分
小水电 2018年4期2018-08-21
- 不同边界和初始条件下非饱和软土路基一维固结
的软土路基多为非饱和土，目前对于非饱和土的研究相对较少。在实际工程中的软土路基都采用饱和土沉降理论来预测路基的沉降和固结，比如Terzaghi有效应力原理，Biot固结理论[1]等。非饱和土是固、液、气三相介质，与饱和土之间相比物理力学性质更复杂。非饱和软土这类问题最早开始引起关注是在20世纪60年代在伦敦举办的土力学相关的国际会议上。随后A. W. BISHOP[2]根据Terzaghi的饱和土有效应力原理类比提出了一种以基质吸力为变量的非饱和土有效应力
重庆交通大学学报(自然科学版) 2018年7期2018-07-03
- 上覆非饱和层的饱和地基稳态响应分析
定含水率的三相非饱和介质，故将地基简化为上覆非饱和层的饱和半空间模型更接近实际[11]。目前，关于非饱和介质动力理论的研究才刚刚起步。Brutsaert[12]利用等效流体模型将饱和土的Biot波动方程扩展到非饱和土。徐长节等[13]基于Vardoulakis等[14]提出的非饱和土的动力控制方程，对非饱和土中波的传播特性进行了分析。徐明江[15]在已有研究的基础上，重新推导了非饱和土的实用波动方程，并研究了非饱和半空间在任意分布的表面谐振荷载作用下的动力
振动与冲击 2018年11期2018-06-25
- 降雨作用下的非饱和土边坡稳定性评价方法
美国，每年因为非饱和特殊土造成的自然灾害损失高达100亿美元.因此，降雨情况下非饱和土边坡的稳定性得到了广泛的研究.传统土力学对非饱和土边坡稳定性的研究主要基于饱和渗流理论，运用刚体极限平衡原理进行边坡稳定性的计算.随着施工中复杂工程条件的出现简单计算已经不能满足工程的需求，人们对非饱和土的研究也越来越深入，更多影响非饱和土边坡稳定性的因素也得到了人们的研究与关注.对于非饱和土，降雨入渗使得边坡体内潜水面或者饱和带地下水压力升高，有效应力降低，导致土体的抗
绍兴文理学院学报(自然科学版) 2018年1期2018-05-02
- 不同试验方法下黄土抗剪强度以及参数差异分析
——以甘肃省黑方台黄土滑坡为例
所遇到的土多为非饱和土，其中黄土作为典型的非饱和土广泛分布于地表并与工程建设密切相关。由于黄土的特殊成因使其具有显著的结构强度和高胶结强度，即在干燥条件下具有较高的强度不易被破坏［1］，而当含水率增大时，则表现出软化、强度降低、崩解、湿陷性等特征［2］。目前大多数工程问题如边坡失稳，滑坡崩塌等，多是由于降雨、灌溉等原因致使该地区含水量增大进而导致非饱和黄土强度发生了变化所引起的［3-4］，因此探讨黄土的强度特性是保证工程建设顺利实施和开展的关键之一。黄土作
防灾科技学院学报 2018年1期2018-04-27
- 土石坝饱和-非饱和渗流场影响分析
虑饱和区而忽略非饱和区，实际上自由面以上的非饱和区域土壤水分运动在渗流计算中同样起着重要作用。基于以上考虑，本文将饱和区和非饱和区统一起来，对土石坝的渗流进行数值模拟，分析得出渗透系数的各向异性、水库上游水位变化速度以及渗流系数大小都会对渗流产生较大的影响。Abstract： Seepage problem is an important issue in engineering fields such as earth dams and dykes. S
价值工程 2018年36期2018-01-25
- 考虑降雨和蒸发条件的非饱和朗肯土压力计算分析
雨和蒸发条件的非饱和朗肯土压力计算分析汪洋1,2，马淑芝2，贾洪彪2,任传健3(1.中国电建集团 成都勘测设计研究院有限公司，成都 610072；2.中国地质大学(武汉) 工程学院， 武汉 430074；3.山东电力工程咨询院有限公司，济南 250013)降雨和蒸发会引起非饱和土体中水分的改变，从而导致基质吸力的变化。针对降雨和蒸发对非饱和土压力的影响，将稳定状态下非饱和土中的水流控制方程运用到朗肯土压力计算中，同时考虑中间主应力的影响，推导出降雨和蒸发条
长江科学院院报 2017年11期2017-11-28
- 垂直地埋换热器非饱和岩土温度场分析
垂直地埋换热器非饱和岩土温度场分析张璐丹1李 永2王 丹2(1.南京鼎辰建筑设计院，江苏 南京 210007; 2.中国人民解放军陆军工程大学，江苏 南京 210007)垂直地埋管换热器周围非饱和土壤的特性对埋管换热具有重要影响，目前地埋管换热器设计中多假设岩土为均匀介质，并未深入考虑非饱和岩土对埋管换热的影响。基于岩土的非饱和特性，通过数值模拟，对比分析岩土非饱和特性下温度响应的变化，为地埋管换热器设计提供更为准确模型。垂直地埋管换热器，非饱和岩土，温度
山西建筑 2017年29期2017-11-15
- 基于饱和—非饱和渗流理论对渠堤进行渗流分析计算
本文基于饱和-非饱和渗流理论，建立渠堤边坡二维渗流模型，利用Geo-Studio的SEEP/W进行渗流分析计算。根据计算结果，得出渗流速度、渗透坡降，渗透流量等参数，并提出相应工程措施，避免发生渗透破坏，为类似非饱和土体渗流分析计算提供参考。【关键词】渗流；饱和-非饱和；渗透坡降；防渗措施前言一般情况下，我们把流体在多孔介质中的流动称为“渗流”，传统土石坝或堤坝渗流分析，常忽略非饱和土的渗透性，造成计算结果不能真实反应地下水渗流，对防渗及边坡稳定计算有影响
水能经济 2017年9期2017-10-19
- 土石坝饱和—非饱和稳定渗流场影响分析
土石坝饱和—非饱和稳定渗流场影响分析韩 雪(通河县水务技术服务中心，黑龙江 通河 150900)土石坝是当今最为常用的一种坝型，而防渗体系的构建对坝体稳定具有十分重要的作用，国内外的多起水利工程安全事故足以引起足够的重视。进行土石坝的渗流分析需要将渗流场定义为饱和和非饱和区的共同体，过去的经验已然证明二者的相辅相成。二者相比非饱和渗流的运动特性相对复杂，影响因子也较饱和渗流多。文章结合工程实例，运用有限元数值模拟出土石坝在饱和与非饱和渗流中渗流场的变化规
黑龙江水利科技 2017年5期2017-08-09
- 基于非稳定过程的岩土体非饱和参数反演分析
2)0 引 言非饱和渗流问题一直是水利工程、岩土工程、环境工程研究的热点，其在坝体渗流、降雨入渗、浅层地下水污染治理等领域有着广泛的应用[1]。过去几十年中，大量关于非饱和渗流的研究[2-4]主要集中于各种非饱和土体，并且对于非饱和土的持水特征曲线有相对成熟的试验测定技术[6,7]。但对于岩体，由于其结构特征、孔隙和裂隙发育程度不均一，天然性质极其复杂，导致岩体的非饱和水力特性的确定及其非饱和参数的试验测定非常困难。因此，研究岩体非饱和水力参数的确定方法具
中国农村水利水电 2017年10期2017-03-22
- 非饱和重塑黄土固结特性试验研究
10038)非饱和重塑黄土固结特性试验研究扈胜霞1，2，张栋3，杨瑞2，姚志华4(1.北京航空航天大学 交通科学与工程学院， 北京 100191； 2.延安大学 建筑工程学院， 陕西 延安 716000；3.延安大学 物电学院， 陕西 延安 716000； 4.空军工程大学 机场建筑工程系， 陕西 西安 710038)以延安新区工程建设中填方区的重塑黄土为研究对象，以准确计算填方区黄土地基的沉降为主要目标，以工程实际中填方区黄土的岩土工程设计参数为参照，
水利与建筑工程学报 2016年4期2016-09-19
- 基于SWCC试验数据的坝体非饱和非稳态渗流与稳定性研究*
试验数据的坝体非饱和非稳态渗流与稳定性研究*陈佳林①金锋①陈曦①王英男①②王育恒①任俊①( ①北京交通大学土木建筑工程学院北京100044)( ②中国土木工程集团有限公司北京100038)摘要饱和-非饱和状态是土存在于自然界的真实状态，描述和解释这种状态的非饱和土力学理论在土石坝渗流、污染物传输、冻土渗流相变、边坡和路基稳定性分析等领域有着广泛的应用。非饱和土的土水特征曲线(SWCC)是非饱和土力学研究的基本内容之一，对非饱和土体渗流和稳定性分析至关重要。
工程地质学报 2016年2期2016-07-06
- 一维稳态流下非饱和土主动土压力强度计算模型
)一维稳态流下非饱和土主动土压力强度计算模型陈 茜， 郭光玲(陕西理工大学 土木工程与建筑学院， 陕西 汉中723001)针对均质非饱和土层内含水率沿铅直方向变化的特点，基于总强度指标描述的朗肯主动土压力强度公式，结合非饱和土的重度、总强度指标与含水率之间的关系模型，得到了含水率铅直分布函数,推导出主动土压力系数、上覆土重和黏聚力的铅直分布函数，建立了非饱和土主动土压力强度计算模型。通过算例计算分析入渗、静水和蒸发等不同流动方向下，非饱和粉质黏土层内主动土
黑龙江科技大学学报 2016年6期2016-02-07
- 永靖非饱和黄土抗剪强度试验研究
黄土具有典型的非饱和土特点，非饱和土抗剪强度是表征其力学性质的一个重要指标，包括有效黏聚力、粒间摩擦力以及基质吸力对强度的贡献三部分［1～5］，其中基质吸力是影响非饱和土强度一个重要参数，也是非饱和土研究领域的主要侧重点之一。目前工程建设中所遇到的土多为非饱和土，而非饱和土理论的研究仍处于起始阶段，其中大多数工程问题是由非饱和土中基质吸力的变化引起非饱和土强度发生变化所导致的，因此非饱和土的基质吸力与强度指标关系的研究尤为重要。目前非饱和土强度理论主要由
水文地质工程地质 2015年6期2015-12-16
- 吸力控制下非饱和粉土的动力变形特性
2)吸力控制下非饱和粉土的动力变形特性贾 磊,孙德安,郝 飞(上海大学土木工程系,上海 200072)利用美国GCTS公司生产的吸力可控USTX-2000全自动非饱和土/饱和土动三轴仪,在控制吸力条件下对非饱和粉土的动力变形特性进行试验研究.开展循环荷载下的动力变形试验,得到了非饱和粉土试样的动应力应变骨架曲线、动弹性模量和阻尼比.试验结果表明：在动荷载作用下,吸力控制下的非饱和粉土动应力应变关系骨架曲线呈双曲线形,且吸力越大,骨架曲线越高;非饱和粉土的动
上海大学学报（自然科学版） 2015年1期2015-08-16
- 非饱和压实高液限红粘土抗剪强度与含水量的关系*
411201)非饱和压实高液限红粘土抗剪强度与含水量的关系*林丽萍， 贺建清*， 罗 婉(湖南科技大学 土木工程学院，湖南 湘潭 411201)为研究非饱和压实高液限红粘土的强度特性，通过控制基质吸力的非饱和三轴试验研究了基质吸力变化对非饱和土抗剪强度的影响.研究发现：Fredlund非饱和土强度公式适用于非饱和高液限红粘土，其总粘聚力随基质吸力的增加而增大，基质吸力对其内摩擦角影响甚微.基于一定应力状态下的土水特征试验，得到了非饱和压实高液限红粘土的土水
湘潭大学自然科学学报 2015年2期2015-05-05
- 非饱和重塑黄土土-水特征曲线与渗透系数模型预测
300384)非饱和重塑黄土土-水特征曲线与渗透系数模型预测张培印，李顺群(天津城建大学 土木工程学院，天津 300384)在分析土-水特征曲线及预测非饱和土渗透系数方法的基础上，以甘肃兰州重塑黄土为研究对象，采用非饱和土固结仪，测定初始饱和度相同、干密度不同的土样的土-水特征曲线，基于拟合效果较好的Fredlund & Xing三参数方程对试验数据进行拟合．以实测的土-水特征曲线为基础，采用 Childs & Collis-Geroge 预测非饱和渗透系
天津城建大学学报 2015年2期2015-04-19
- 土壤非饱和区含水层对潮致地下水波动的影响
出，如果不考虑非饱和流的存在，会严重错估地下水头的时空特征。为了进一步分析2种不同区域的相互影响，Parlange等［8］引入Green等的假定，在方程中添加了高阶项，提出考虑毛细效应的Boussinesq方程。Barry等［9］研究表明，在一般情况下对于长周期波(如潮波)，紧邻饱和区上层的毛细效应作用不明显，但对高频波(波浪)来说，毛细效应的诱发作用较明显，在非饱和区作用下高频波向潜水层传播时，向陆一侧衰减速度会有所减慢，位相偏移减小，传播距离更远。Li
河海大学学报（自然科学版） 2015年1期2015-04-17
- 非饱和无线局域网环境中Idle Sense 机制研究
用于更为实际的非饱和无线环境中。因此，本文提出了新的Idle Sense 机制，使其既适用于饱和环境，又适用于非饱和环境。最后，本文通过NS-2（Network Simulator Version 2）验证了新Idle Sense机制的有效性。2 原Idle Sense 机制分析2.1 Idle Sense 原理定义ni为相邻两次传输之间的连续空闲时隙数，navg为相邻两次传输之间的平均连续空闲时隙数；nopt为最优连续空闲时隙数。Idle Sense 原
计算机工程与应用 2015年16期2015-04-17
- 非饱和土真三轴双剪新强度准则及验证
的土体大多处于非饱和状态（地下水位之上）［1］，在我国北方和中、西部地区更是如此.岩土工程中常常遇到三维问题，量测和研究土体在三维应力状态下的强度特性具有理论和实践意义，但因复杂应力状态下基质吸力的控制、量测和平衡等极其困难，非饱和土的真三轴试验研究进展迟缓［2］，至今国内外也仅有少数几家单位开展了有关非饱和土的刚性［3］、柔性［4-5］及刚柔复合型［6-8］真三轴仪的研制与试验工作，所得试验结果均表明：中间主应力对非饱和土的强度具有显著影响.但现有基于M
同济大学学报（自然科学版） 2015年9期2015-04-16
- 非饱和黄土干湿循环土水特征曲线试验及渗透系数预测
21)0 引言非饱和土分布相当广泛，而工程中几乎都会涉及到，黄土高原处于干旱半干旱气候区，地层结构为上覆黄土，下伏上新统红粘土和中生界砂、页岩［1］。而下伏红粘土地层为隔水层，使之基本上不存在自下而上的顶托补给，黄土地下水埋藏较深，因此地表黄土常处于非饱和状态，黄土成为一种典型的非饱和土。土水特征曲线(英文简称SWCC)是研究非饱和土的纽带，与土的强度、渗透系数、变形等均相关［2］，由于SWCC存在干湿循环，在循环过程中存在滞后性，加强干湿循环研究，探讨其
中国地质灾害与防治学报 2015年4期2015-03-08
- 库水位下降对新集水库均质土坝渗流及稳定性影响分析
研究对象，基于非饱和土体渗流的基本理论，分析了不同速度库水位下降条件下，均质土坝非稳定渗流场的变化规律，计算了在渗流作用下坝坡的安全系数，分析了水库从35 m正常蓄水位以速度0.1 m/d、0.5 m/d、1 m/d、3 m/d、6 m/d、10 m/d下降到5 m最低水位坝体内浸润线和坝坡稳定性，得到了坝体内浸润线及坝坡安全系数随水位下降速度的变化规律，以期为新集水库坝坡的渗流稳定分析及正常运行提供参考。关键词：均质土坝；渗流；饱和-非饱和；浸润线；稳定
水利与建筑工程学报 2014年6期2014-09-06
- 考虑中间主应力的非饱和土边坡安全系数新解
虑中间主应力的非饱和土边坡安全系数新解张常光,李 艳,朱 倩(长安大学建筑工程学院,陕西西安 710061)基于非饱和土的平面应变抗剪强度统一解,考虑非饱和特性与中间主应力对土体强度的共同影响,利用瑞典简单条分法推导了非饱和土边坡安全系数的系列化新解,并探讨了中间主应力和基质吸力的影响特性。结果表明:中间主应力和基质吸力对非饱和土边坡安全系数的影响显著,安全系数随中间主应力效应和基质吸力的增加而大幅提高;边坡稳定性分析的强度理论效应明显,应重视强度准则的选
水利水电科技进展 2014年6期2014-08-08
- 关于非饱和渗透理论中的几项基本问题的剖析
土中的水分处于非饱和状态.非饱和渗透理论就是描述多孔介质中部分孔隙空间被气体所占据的介质中水和气的运动规律.太沙基渗透固结理论和稳定流与非稳定流理论基本上是在土体饱和的前提下构建的,而现在越来越多地遇到非饱和问题,例如,降雨入渗、节水灌溉、水土保持,污染物质在土体中的迁移转化等都涉及非饱和土渗透问题.目前,非饱和渗透理论的研究进展缓慢,除渗透问题的复杂性以外,究其原因主要有两个:一是迄今为止还没有定型的试验测试设备;二是理论体系欠成熟[1].非饱和土渗透的
沈阳大学学报(自然科学版) 2014年5期2014-03-26
- 某均质土坝库水位降落下考虑非饱和渗流数值分析
水位降落下考虑非饱和渗流数值分析马超1寇建卫2杨雯惠3（1.河北省水利水电第二勘测设计研究院 河北石家庄 050021； 2.河北天和咨询有限公司 河北石家庄 050021； 3.黄河水利出版社 河南郑州 450000）本文对某均质土坝的库水位降落下考虑非饱和渗流数值进行了详细的分析。均质土坝 库水位降落 非饱和渗流1 工程概况某均质土坝，坝顶高程为852.0m，坝顶宽度为10m，最大坝高为66.0m。上游坝坡坡比为1:2.75和1:3，下游坝坡坡比均为1
水利规划与设计 2014年12期2014-02-27
- 降雨入渗下非饱和土边坡临界稳定性分析
然边坡大部分为非饱和土边坡，降雨入渗是诱发非饱和土边坡失稳的重要原因。边坡失稳给社会带来较大的财产损失以及人身安全威胁。目前，国内外学者对非饱和土边坡的降雨入渗机理及其稳定性变化作了很多研究［1－5］。Rahardjo 等［5］对影响降雨过程中非饱和土边坡稳定性的因素及其变化规律作出了研究。Collins等［6］通过计算降雨入渗下边坡内部孔隙水压力的分布，并结合边坡极限平衡分析条分法，提出了边坡稳定性临界深度的计算公式。徐永福［7］研究了分形理论在非饱和土
长江科学院院报 2013年9期2013-12-03
- 非饱和土大气张力通用公式与有效自重应力
－3］，推出了非饱和土有效应力原理的大气张力通用公式大气张力通用公式中的符号如下：σ为作用在土中任意面上的总应力（自重应力与附加应力），在Z方向是计算点上面的土体中土固体颗粒、水、空气的重力以及地面荷载q和地面大气压强Pa的作用所产生的应力。σ′为有效应力，作用在同一平面的土骨架上（包括结合水膜）。X为饱和度系数。Bu为非饱和土的自由水通道率。Uaw为计算点处绝对压强下的自由水压力，作用在同一平面的自由水上，按重力水、毛细水、角部毛细水的区别有不同的计算式
建材世界 2013年4期2013-03-22
- 基于线性吸附效应的压实黏土衬垫非饱和渗透特性
防渗衬垫层处于非饱和状态［7－8］，渗滤液在压实黏土衬垫中的渗透是非饱和渗透.与饱和渗透系数相比，非饱和土渗透系数的量测十分复杂，往往只能通过间接方式得到，诸多学者对非饱和渗透系数的计算，尤其在含水量、吸力、饱和度或有效饱和度等参数对非饱和渗透系数的影响方面开展了深入研究.Burdine于1953年基于多孔介质渗流定律，利用孔隙尺寸分布数据得到了非饱和渗透系数的计算公式［9］；Brooks和Corey提出了考虑饱和度变化情况下相对渗透系数的计算公式［10］
同济大学学报（自然科学版） 2012年3期2012-10-30
- 非饱和土渗透系数的试验研究
梁爱民，刘 潇非饱和土渗透系数的试验研究*梁爱民1，刘 潇2（1.井冈山大学建筑工程学院，江西，吉安 343009；2.大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室，辽宁，大连 116085）非饱和土的复杂性和多变性决定了其渗透特性明显不同于饱和土，无法根据土壤的基本性质从理论上分析得出，试验难度也较大。本研究采用的稳态渗流试验装置，是根据非饱和土的特性设计出的非饱和土渗透系数直接测量的一种新方法，通过对粉土和砂质壤土两种非饱和土的渗透特性进行试验研究，得出
井冈山大学学报(自然科学版) 2012年2期2012-10-21
- 非饱和土抗剪强度与含水率的关系研究★
区的土通常处于非饱和状态，而且经过开挖、重塑和再压实的土，一般也是非饱和土。所以，作为工程土体，非饱和状态是常态，即土颗粒孔隙中既含有液体又含有气体。除土颗粒本身的性质外，孔隙中的水、气的含量也将导致土体的性质各异。如果仍把土视为饱和土简化计算，那么这种简化可能会造成研究理论的失误。因此，合理地提出土在不同状态下的强度参数是工程的客观需要。工程土体在天然条件下和工程运营条件下，其状态变化也主要表现为随着水分常数的变化而呈现的非饱和状态的变化。对于非饱和土而
山西建筑 2012年22期2012-06-01
- 非饱和土应力变量选取原则刍议
变的关系式，在非饱和土的研究中也大都是指描述应力-应变关系的方程。由此可见，应力是非饱和土本构模型的重要组成部分，也是研究本构关系的基础，正确选取非饱和土介质上的应力变量是建立本构方程的前提条件。随着越来越多的学者加入到非饱和土的研究领域，非饱和土本构模型得到不断发展，但一些学者在不断地追求更精确、更全面的非饱和土本构模型同时，却忽略了对非饱和土一些基本问题的斟酌，比如本构模型中应力变量选取问题，因为有的变量是不能直接应用于本构关系中的。这对后续学者的研究
岩土力学 2012年8期2012-01-08
- 基于流固耦合特性的非饱和膨胀土变形仿真计算
此外，膨胀土等非饱和土的变形性能也随饱和度的变化而变化[5-6]。这些问题都是饱和土力学难以解决的。按非饱和状态研究膨胀土的工程力学性质是土力学发展的趋势[7]。在非饱和膨胀土的本构模型研究方面，Gens和Alonso提出了一个非饱和膨胀土弹塑性概念模型(G-A模型)[8]。该模型以Alonso的一般非饱和土弹塑性模型为基础，从分析膨胀的微观机理出发，反映了膨胀土的湿胀干缩变形特性，但将土体变形分为微观和宏观2个结构层次进行计算，所建模型非常复杂。许多学者
中南大学学报（自然科学版） 2011年3期2011-06-01
- 一维非饱和土热一湿耦合的数值解
响[1-2]。非饱和土耦合现象具有较广的工程背景，因而引起众学者的兴趣[2-5]。岩土深处核废料处置过程中的放热现象亦是近年来人们关注的问题之一。路基中的温度场、水分场是动态变化的。路基中热量的差异和改变引起水分的迁移与转化，同时，路基中的水通过改变土的热特性来影响土壤的温度[3]。白冰指出在给出非饱和介质热能-水分传输的耦合质量控制方程和基于Fourier热传导定律的热能平衡方程的基础上，对热能传输及水分迁移的基本特征和机理进行了分析[4]。Wu L Z
水土保持研究 2011年4期2011-05-05
- 材料的各向异性对渗流场的影响分析
计算堤坝工程的非饱和区渗流,并在材料各向异性的基础上进一步研究非饱和区渗流作用下堤坝自由面变化情况,为堤坝非饱和区渗流在工程上的应用提供参考.1 非饱和土的渗流方程在饱和土壤中,引起水分转移的力是重力和水的压力,在非饱和土中,支配着土壤水在液态下整体转移的是重力和水的表面张力,Richards等曾在1931年就证明非饱和土中的渗流与饱和土一样符合达西定律和连续方程.若将达西定律代入连续方程(忽略渗透过程中总应力的改变和土颗粒骨架的变形)并以总水头h作为未知
三峡大学学报(自然科学版) 2010年1期2010-03-07