摘要：为探究裂隙网络含自由面的稳定渗流特性,设计可视化的二维裂隙网络渗流试验装置,通过调节裂隙网络模型的上、下游水头开展一系列裂隙网络渗流试验,依次记录自由面水头高度和渗流流量大小;同时基于有限元软件COMSOL Multiphysics中的Darcy接口,建立等比例二维裂隙网络数值模型,复现试验工况并与试验结果对比分析。对比发现试验结果与模拟结果基本吻合,这验证了试验结果的有效性以及数值模拟的准确性。研究结果表明:影响自由面变化的主要因素为上、下游水头高度及二者高度差:渗流水力梯度越大,自由面位置的下降越快;渗流水力梯度相同的水力条件,上、下游水头越高,形成的自由面水头越高,自由面降落曲线也越陡。其中,若上、下游水头高度不处于近似的水平,二者对于自由面位置的影响存在较大差异。自由面变化的基本规律符合Dupuit公式的表述。稳定渗流的水力梯度与平均流量仅在流量较小时符合线性相关,随着水力梯度的增加,二者关系呈现明显的非线性。

摘要：实际状态下的土体一般是非饱和的。基于极限分析理论,本文开展了稳定渗流作用下加筋土加固非饱和土边坡的稳定性分析。借助有效应力法对基质吸力引起的表观黏聚力功率进行了计算,从边坡稳定的能量平衡方程中推导出了维持边坡稳定的所需黏聚力和稳定性系数,并编制了最优化程序来捕捉稳定性系数最优解。文章进行对比分析以验证本文所采用方法的有效性,其后采用参数响应分析的手段以探讨土体类型、渗流速率、加固强度以及土体基质吸力对边坡稳定性的影响。为方便初步设计使用,文章最后给出了一系列的稳定性系数最优解。

摘要：为分析各水位工况下阜康抽水蓄能电站上水库坝体及坝基渗流场,获得坝体和坝基的位势分布、库区渗透流量等要素,根据工程坝址区地质、地形条件,建立渗流三维有限元模型并进行计算。计算结果表明,由于全库盆混凝土面板防渗方案库盆四周均布置了混凝土面板,库周和库底混凝土面板底下分别设有透水性较强的无砂混凝土垫层和碎石垫层用以排水,库区地下水位低于库盆防渗面板及其底下垫层。因此,无砂混凝土垫层和碎石垫层及其库底回填区和上部岩体均处于非饱和状态,不会直接作用在防渗结构上,因此库周及库底混凝土面板的抗浮安全性可以得到保证,本方案技术上是合理的。

摘要：岩土工程普遍涉及有自由面三维稳定渗流问题,传统求解自由面的数值方法以连续介质假定为基础,将孔隙流动平均到包含固体颗粒的整个区域。事实上,水体仅能沿多孔介质空隙发生流动。通过将多孔介质的孔隙结构概化为三维正交管网,基于水头和流量等效原则,推导了管网模型的等效渗流速度、连续性方程及边界条件。基于局部坐标系、连续型罚Heaviside函数及变分原理,建立了等效管网模型的有自由面三维稳定渗流分析方法,从而将三维渗流问题简化为一维形式求解,大大减小了有自由面三维稳定渗流问题的求解难度。通过均质直角梯形坝的三维自由面渗流分析,验证了等效管网模型的有效性。开展卡基娃水电站左岸坝肩边坡三维稳定渗流分析,通过与变分不等式方法的对比分析,等效管网模型很好地反映了卡基娃水电站左岸坝肩边坡渗流场特征,对三维复杂工程渗流问题具有较强的适用性和较高的计算效率。

摘要：利用复变函数数值保角映射结合最优化技术,推导在完全饱和、均匀和各向同性半无限含水层中水平地下椭圆形隧道二维稳定渗流的近似解析解。在考虑水下隧道周边恒定水头和水压边界条件下,通过近似解可以计算隧道周围水头和孔隙水压的分布。此外,对基于本文求出的近似解与有限差分FLAC3D分别计算在恒定水压边界条件下隧道周围的孔隙水压作对比。研究结果表明:近似解求得隧道周围孔隙水压与有限差分数值模拟的解吻合度高,对于水下椭圆形隧道初步设计来预测隧道周围水压分布是有意义的。

摘要：为了解决气井稳定渗流理论对气井稳定试井(亦称产能试井)的影响问题,采用新的气井稳定渗流理论即二次三项式和三次三项式研究气井产能。研究结果表明:在一定条件下,采用该方法可应用二次三项式确定气井的产能方程,该法不仅能确定气井的无阻流量,更重要的是能确定该井的临界产量,从而能更合理的确定该气井的工作制度;用三次三项式建立高压低渗气井产能方程所计算的井底压力、平均地层压力、曲线拟合误差平方和等重要参数均比二项式更精确。该成果为矿场工作人员优选稳定试井资料的处理方法提供了依据。

摘要：高心墙堆石坝心墙防渗料多采用砾石土,当砾石土的粗粒含量(指质量分数,下同)超过50%时,渗透系数很可能超过规范要求,不利于坝体渗透稳定。通过对粗粒含量超标单元赋予不同的渗透系数,采用三维有限元法分析了心墙局部砾石土粗粒含量超标时对坝体渗流的影响。结果表明:心墙局部砾石土粗粒含量超标对坝体的渗流场分布和单宽渗流量影响都较小,对心墙内渗透坡降影响较大,最大渗透坡降都出现在未超标单元处。对于超标区域在中下部的情况,当超标单元粗粒含量小于55%时,渗透坡降最大增幅为36.4%;超标单元粗粒含量大于55%时,最大渗透坡降显著增大,且会超过允许坡降,不利于坝体渗透稳定。因此,在实际工程中应结合砾石土料的级配和细粒含量情况,做好下游反滤层的设计,并严格控制砾石土的施工压实度,以保证坝体安全。

摘要：耿湾粘土斜墙坝防渗体系的效果直接影响坝体安全稳定,根据耿湾堆场粘土斜墙坝设计剖面,构建了渗流分析数值模型,采用固定网格有限元非饱和渗流分析方法,计算了坝体稳定渗流场,分析了其防渗体结构、筑坝材料渗透系数对坝体渗流场的影响,并建议采取反滤防护工程措施保护下游可能出现的出逸面坝坡。计算结果表明,坝体防渗体系有效可行。

摘要：开挖基坑与既有建筑物距离较近的情况时有发生,此时既有建筑物的基础与基坑之间的土体应视为有限宽度土体,经典的半无限土体压力理论不能适用于这种特殊情况。同时,地下水渗流对基坑稳定性的影响不容忽视。基于此,以自主设计的模型试验箱为基础,进行存在稳定渗流下的有限宽度砂土土体主动土压力试验,并对模型试验进行数值模拟验证,进一步系统地研究稳定渗流作用下有限宽度砂土的主动土压力试验。研究结果表明:从试验开始到结束,土压力时程曲线可分为“稳定渗流、挡墙运动、挡墙停止”3个阶段;存在稳定渗流条件下的主动土压力值大于静水条件下的主动土压力值,且在数值模拟中,有限宽度土体的主动土压力值小于半无限宽度土体的主动土压力值;针对砂土,有效应力法的计算结果与试验结果相接近,但在实际工程中采用水土分算方法计算主动土压力会更加安全。

摘要：从分析影响稳定渗流形成的因素入手 ,认为稳定渗流的形成和洪水水位历时、堤防填筑材料的渗流特性、堤防断面型式、堤基透水性等因素有关 ,在堤防稳定渗流计算时 ,典型洪水过程的选取与水库等工程的选取原则有不同之处 ,并初步提出一套确定能否形成稳定渗流的方法和思路 ,以及稳定渗流计算水位的确定方法。