饱和砂层深基础震动孔压场中的混合边值问题

饱和砂层深基础震动孔压场中的混合边值问题王征，刘家沛（西安理工大学数学系。７１００４８，陕西西安）＿我们将Ｔｅｒｚａｓｈｉ固结理论与不排水条件下震动孔隙水压力增长计算模式相耦合，提出一。类深基础的饱和砂层震动孔压的混合边值问题（Ａ）：ａｌ，ａ：，ａ。...     

二维定常粘性气体不可压缩扩散流场半解析解

运用加法分离变量法，解析求解了二维定常粘性气体不可压缩扩散流场，得到了几组空气流场有源汇和无源汇情况下扩散流场的半解析解，并分析了其适用条件．所得结果具有重要理论意义，可以为数值计算提供标准解．拓展了加法分离变量法的适用领域，并对二维定常粘性气体不可压缩扩散流场这类复杂问题的解析求解进行了有益的尝试．     

二维线性控制系统的解析解

对二维线性控制系统引入不变式、预解方程和特征常数的概念，得到二维线性控制系统具有解析解的一个实用的充分条件，并给出了其基解阵的解析表达式。     

水平力作用下饱和半空间表面位移的解析解

依据外力作用下饱和土介质动力响应的基本解,提出在表面水排水时,受水平盘面载荷作用的饱和半空间表面位移的解析解,以此构造以积分形式表示的饱和土与结构动力相互作用影响函数,解决了用边界元法分析饱和土与桩基础动力相互作用的关键问题。     

初始孔隙比对饱和砂土动力特性影响研究

通过对汶川细砂在不同循环应力比下的等压固结不排水动三轴试验,着重研究了考虑初始孔隙比对饱和砂土的动强度与孔压特性影响,建立了不同有效围压下的动抗剪强度表示方法,比较了一定振次下的动强度指标,为抗震设计提供参考与借鉴.从孔压随荷载循环次数变化和一定振次下液化所需的循环应力比这两种角度研究孔压特性,结果表明:相对密实度对砂土抗液化能力有着显著影响,孔压的发展取决于初始孔隙比,循环应力比越高时,表现得越明显.     

二维S型剖面设计第III类初值问题的解析解

第III类初值问题的特点是在三角函数中包含了未知数入靶井段井斜角；而另一个未知数具有长度量钢，出现在方程的线性系数位置上。可以使用平方和方法先将角度未知数从方程组中消去，所得到的方程为一个二次代数方程或线性方程，极易求出解析解。     

二维S型剖面设计第I类初值问题的解析解

二维S型剖面设计第I类初值问题的基本方程组是一个未知数包含在在三角函数中的二元非线性方程组，利用正交矩阵的数学性质通过数学变换将谈方程组简化成两个未知数解耦的简单三角函数方程，进而得到方程组的解析解公式。     

二维S型剖面设计第II类初值问题的解析解

第II类初值问题的共同特点是第三井段井斜角作为未知数包含在三角函数中，而另一个未知数关于方程是线性的。使用平方和方法可以将角度未知数先行消去。得到包含其他未知数的至多二次的代数方程。所得到的解析解公式具有非常简单的形式，对于钻井软件开发具有重要的指导意义。     

二维S型剖面设计第Ⅳ类初值问题的解析解

将第IV类初值问题的原方程组经过变量替换之后转化成形式简洁的新方程组,使用克莱默法则所得到的解析解公式具有相类似的结构。     

地下水位波动条件下基坑渗流场孔压解析解

对地下水位周期性波动条件下的各向同性土层中基坑二维渗流场孔压响应进行了解析研究.将基坑周围土体划分为4个规则区域,应用叠加原理和分离变量法得到各区域内孔压响应的级数解形式表达式,结合各区域间连续条件求解基坑周围渗流场孔压的显式解析解.将解析解结果、数值结果及半解析解结果进行对比,验证了该解析解方法的正确性.基于该解分析了基坑内、外侧水位等工程参数对孔压响应分布和相位滞后的影响,结果表明基坑工程参数对孔压响应和相位滞后有较大影响,对远场孔压响应和基坑内部相位滞后的影响更加明显.     

饱和含细砾砂动孔隙水压力特性三轴试验研究

利用TAJ—20振动三轴仪对饱和含细砾砂进行振动三轴试验,研究了几种不同因素下砾砂的孔压发展规律;并采用双曲线孔压模型进行了拟合。试验结果表明:随着振动周次和动应力幅值的增加,动孔隙水压力逐渐增加,而动孔压随固结应力比的增大逐渐减小。等压固结含细砾砂孔压均能达到围压,而偏压固结孔压是否达到围压主要取决于动应力幅值能否大于主应力差,即动应力是否足够大;但当固结应力比太大,孔隙水压力不能达到围压。饱和含细砾砂动孔压比增长随相对密度的增大而减缓,当达到相同的动孔压比,相对密度越大,振动破坏所需的振动周次也就越多,土体就越不容易破坏。振动频率越快,动孔压比上升越快,即孔隙水压力上升速度越快。当达到相同的孔隙水压力时,振动频率越快,振动破坏所需的时间就越少。饱和含细砾砂动孔压发展可用双曲线模型很好的拟合,可为工程实践和试验资料的积累提供依据。     

盾构施工引起的超孔隙水压力解析解

基于MohrCoulomb屈服准则,在考虑土体的内摩擦角φ的情况下,推导了盾构通过时引起的超孔隙水压力的公式并与φ=0的情况作了比较,表明φ值使得塑性区范围和超孔隙水压力值变大.塑性区的范围和塑性区内超孔隙水压力的主要影响因素是盾构土舱压力,但弹塑性区交界处的超孔隙水压力值为a6ccosφ(a为Henkel系数,c为土的粘聚力),与土舱压力无关.以上海地铁10号线同济大学站—国权路站区间隧道为实例,对此进行现场监测,结果显示解析解与实测值吻合较好;提出开孔释放超孔隙水压力对策,经实践检验非常有效.     

地层孔隙压力变化对井壁稳定性的影响研究

受长期注采工程作业的影响,地层孔隙压力将发生大幅度波动,从而导致地层的岩石强度、地应力相对开采初期已发生较大变化,且横向分布更为复杂,进而诱发、加剧井壁失稳,井下复杂状况频发。理论与实验相结合研究了孔隙压力变化对砂岩地层岩石强度及地层坍塌压力的影响,结果表明：（1）岩石强度与地层孔隙压力呈负相关,随地层孔隙压力增大,地层岩石强度、弹性模量呈线性递减;（2）地层孔隙压力变化将影响调整井的井壁稳定状态,压裂、注水、注聚等工程作业导致井周地层孔隙压力增大,将加剧井眼失稳;而在一定限度内,油气的压力衰减式开采将降低地层坍塌压力,利于井眼保持稳定。     

对饱和土孔隙压力系数的探讨

在三轴试验基础上提出采用归纳定义方法来确定孔隙压力关系方程，其结论与根据弹性力学理论推导的结论是一致的，并指出了弹性力学理论推导过程中存在的不严密之处和理论适应性问题．     

室内试验对孔隙水压力消散和渗透系数的研究

在室内静三轴试验的基础上进行改进,研究土的孔隙水压力消散情况和土在不同压力下的渗透系数。     

承压含水层中孔压变化规律的振动台实验研究

为研究不同地震动作用下承压含水层中孔压变化规律及其主要影响因素,开展了基于地震模拟振动台的承压含水层孔隙水压力变化实验研究。结果表明:①地震动作用下孔压变化形态可分为振荡、振荡上升以及阶升三种类型,孔压变化形态及幅度均与加速度峰值密切相关,而与频率相关度较低;②孔压增量随加速度峰值增大而增大,其增长规律可表示为以加速度峰值为自变量的二次函数;③孔压消散过程基本呈线性规律,且消散速率与加速度峰值大小有关,加速度峰值越大,振后孔压消散速率越快。实验可为后续探究地震动作用下孔压变化信息在含水层中的传递机理提供一定参考。     

文峪河水库大坝孔隙水压力

文峪河水库大坝是山西省水中倒土法施工的第二高坝，施工中发生过滑坡事故。大坝孔隙压力的变化，是大坝安全运行的警示，阐述了文峪河水库大坝的结构特征以及施工期与运行期的大坝孔隙压力变化概况，认为今后大坝渗水压力仍是大坝安全的主要因素，建议加强研究分析。     

层间错动带动孔压增长影响因素试验研究

本文对大光包滑坡层间错动带材料进行动三轴试验,研究在不同条件下动孔压的增长特性,试验结果表明：(1)频率对动孔压的增长没有影响,不同频率下试样达到液化的时间基本相同。(2)动应力越大,孔压增长越快,达到液化需要的振次越少。(3)饱和度对动孔压的增长有较大影响,饱和度越高,样品动孔压增长越快,达到液化需要的振次越少;饱和度降低,动孔压的增速减缓,在应变达到5%时样品没有液化。(4)干密度越小,动孔压增长越快;干密度越大,颗粒之间的咬合力和摩阻力越大,孔压增长缓慢。     

连续多孔材料孔隙水压力系数的推导

进行连续多孔材料的应力计算对分析其上部建筑物变形及稳定有着重要意义。连续多孔材料的实际应力及孔隙水压力系数是计算整体连续多孔材料受力的关键参数。利用弹性力学方法对饱和连续多孔材料进行受力分析,推导了连续多孔材料的实际应力与孔隙水压力的关系表达式,对连续多孔材料在轴对称应力状态下的两种受力情况进行了变形分析,分别推导了两种情况下材料的孔隙水压力系数表达式,并给出了试验验证方法。研究成果对连续多孔材料在基础工程中的应用具有指导意义。     

分级加载下黏土中的超静孔压消散试验研究

为直观地认识土体固结时超静孔压的消散过程,弄清固结理论产生偏差的原因,利用研制的大尺寸固结装置,对饱和黏土开展分级加载下的超静孔压、压缩变形和土压力的测试,并与太沙基一维固结理论计算值进行对比。测试结果表明土样中的超静孔压呈现加载后先增加、后消散缓降的规律,分级加载下,随着固结荷载增大,孔压变化明显滞后于荷载的变化,且超静孔压的消散也趋慢。经与采用固定固结系数计算的理论值对比可证实土样中的固结系数呈动态变化,表现为随固结荷载和固结时间的增加而减小,且不同位置处的固结系数也存在差异。