浅埋隧道围岩应力场的计算复变函数求解法

对于受地表边界和地面荷载影响的浅埋隧道的围岩应力场,由于在数学处理上存在一定的困难,很难用解析解来进行分析,而通常采用边界元或有限元的数值方法来解答。为了求解浅埋隧道的应力场,采用边界配点来确定边界条件,同时用保角映射将一个含圆孔的半无限空间区域映射为圆环域,然后把这个区域内的解析函数展开成Laurent级数的形式,利用Muskhelishvili的复变函数理论和最小二乘法来确定解析函数的各项系数,从而求得浅埋隧道围岩压力的半数值、半解析解,最后通过算例给出了围岩应力的分布情况。计算结果表明,该方法计算精度高、计算量小,具有应用价值。     

复变函数在解重力勘探正演问题中的应用

复变函数不仅可直观、简单地表示各种二度体和三度体的重力异常,而且有降级运算的功能,从而节省大量上机时间。通过对12种规则形体异常复变函数解析表达式的推导,说明了方法的优越性。     

基于复变函数方法的水下隧道围岩弹性分析

水下隧道属于浅埋隧道,故其围岩的应力位移分析从力学角度可简化为含圆孔半平面弹性体在水平边界上受任意分布荷载的问题。与深埋隧道不同,浅埋隧道围岩分析在数学处理上历来存在较大的困难。借助Verruijt提供的共形映射函数,把含圆孔半无限平面映射为圆环域,然后将像平面上的解析函数展成Laurent级数,利用Muskhelishvili 的复变函数解法,求得问题的应力场和位移场,最后用Fortran语言编写了计算程序。利用该程序给出一个水下隧道算例的围岩应力、位移结果,并分析了其受力变形特点。     

不透水地基上堤坝上游坡的附加渗径

根据努美罗夫的理论解,附加渗径 与上游水深H成正比,与单宽流量与渗透系数的比值q/k成反比。按该理论解的浸润线方程,应用数值积分法求出比例系数 和 ,并提出了有足够精度的拟合式。边坡有压流的附加渗径 仅与透水层厚度T成正比,而和H、q/k无关, 。根据计算结果, 。对于 反比于q/k,文中作了分析和解释。该计算方法还可推广应用于上游坡下有一定厚度覆盖层的附加渗径计算,并且对附加渗径的各计算式作了比较和分析,并以实例说明了如何应用附加渗径计算堤坝的渗流。     

地下水非稳定渗流分析的显式有限单元法

本文介绍一种用于地下水二维渗流问题分析的显式有限单元法。给出有关数学模型和基于格林公式推导的计算方法，并给出武汉建银大厦深基坑降水工程计算实例。     

确定含水层参数的隐函数图解法

本文提出的隐函数图解法克服了现有图解法的不足。应用隐函数理论,通过直线的交点确定承压含水层的导水系数和贮水系数。它不需要大量的观测数据,方法简捷,作图简单,且图解的精度高于现有的图解法。     

饱和-非饱和非稳定渗流的数值模拟

介绍了饱和-非饱和渗流的计算程序数值模拟方法,该方法模拟了降雨过程中边坡内孔隙水压力的变化,克服了传统降雨边界处理方法的缺陷,考虑了降雨过程中地表边界的条件转化,为以后的径流渗流耦合的模拟提供了良好的基础,为降雨诱发滑坡研究提供了定量分析手段。     

三维稳定渗流的 p 型自适应有限元分析

建立了三维稳定渗流的p型自适应有限元分析的误差估计器。充分利用p型有限元前处理少、计算精度高和收敛速度快的优点，分析了p型有限元法求解渗流问题的技术特点，给出了求解三维稳定渗流的自适应升阶策略。通过具体算例，研究了单元阶次及网格尺度对计算结果的影响，验证了三维p型有限元法在求解渗流问题时的可行性。     

井流理论研究

根据近代数学物理研究,地下水渗流场可用势函数Φ和流函数ψ来进行描述和解释,它们的组性组合Ｗ＝Φ＋ｉψ是Ｚ＝ｘ＋ｉｙ复数平面的函数并称为复数势,是地下水渗流场的通解形式。本文着重讨论了承压水单井及干扰井定流量抽水或压水时等位面、流线及渗流速度变化的数理特征,属渗流力学基础理论研究范畴。     

浅论应用地下水动力学理论的几个问题

自法国水力学家达西在实验室中通过渗流试验提出直线渗透定律,至30年代美国水文地质学家泰斯根据抽水试验提出非稳定流计算理论以来,地下水动力学理论和方法得到了较大的发展和应用。1954年布尔顿提出考虑垂直流速的理论,此后又在一维径向流     

基于EXCEL的函数功能实现地下水的质量评判

针对水资源评价中地下水质量评价项目的特点,结合目前技术人员的实际情况,运用大家熟悉的办公软件 EXCEL 实现地下水的质量评价.文章从地下水质量评价的国家标准出发,利用 EXCEL 中函数功能实现其评价目的.这一方法简单实用,可以给大家进行地下水质量评价工作节省不少时间.     

抽水地面沉降数学模型的研究现状与展望

在综合已有文献的基础上，分析了最近几十年来用于模拟抽取地下水引起地面沉降的数学模型，按照水流模型和土体变形模型的结合方法将地面沉降模型归纳为三种类型，即由水流模型获得各土层的水头变化、再根据水头变化计算土层变形的两步模型；仅考虑垂直方向变形与孔隙水压力变化的相互作用，而水平方向只考虑渗流、不考虑变形的部分耦合模型；考虑孔隙水压力变化和土体变形的相互影响和作用的完全耦合模型。论述了每种类型模型的主要特点、代表性模型及其不足之处，并指出三维渗流和变形的耦合分析是地面沉降模型进一步研究的方向，同时作为检验模型合理性和适用性的手段，还应加强地面沉降的室内模型试验。     

某基坑地下水渗流与地面沉降的探讨

针对某软土深基坑具体的工程地质和水文地质条件,从工程实用的角度,导出了基坑渗流与坑外地表沉降的解析关系;现场实测结果证实了该理论分析的正确性和工程实用性。     

不连续面渗流与变形耦合的机理研究

本文化述了不连续面渗流与变形耦合的复杂机理，指出了不面的渗透系数不仅与变形量有关，而且还与面积接触率、所处的状态以及地质特征等因素有关，还介绍了不连续面渗流与变形耦合的数值模拟结果。     

地下水非稳定流优化模型：IADI法与线性规划相结合

数值法(有限差、有限元、边界元)及数学规划在水资源问题的研究中已得到广泛应用,以响应矩阵为桥梁,将迭代交替隐式差分(IADT)法与线性规划结合起来用于解决地下水优化问题,具有计算速度快、简便、实用等优点。本文讨论该方法的基本原理和整体思路,并以实例说明该方法的应用。     

深基坑降水三维变参数非稳定渗流与地面沉降耦合模型

为了精确模拟预测松散沉积层中深基坑降水引起的地下水渗流场和地面沉降的变化特征,考虑土体孔隙度、渗透系数、储水率随地下水位下降发生的动态变化,建立了深基坑降水三维变参数非稳定渗流与太沙基一维固结理论的地面沉降耦合模型,并采用有限元数值分析方法对模型进行求解。以南京地铁三号线浦珠路站深基坑降水为例进行模拟计算。结果表明：采用15口坑内抽水井,抽水井过滤器埋深为22.0～37.0 m,基坑围护连续墙底部埋深至41.5 m为最优降水方案;不仅使基坑内地下水位满足开挖要求,又使基坑外地面沉降在控制范围内。经验证,所建立的模型合理,计算结果可靠,研究理论用于模拟预测此类地区深基坑降水引起的地下水流场变化具有较高的可信度。     

用径向基函数配点法求解河渠间地下水问题

本文采用径向基函数配点法建立了河渠间地下水非承压稳定流问题的数值模拟模型。径向基函数配点法的计算结果与形状参数的取值密切相关。将计算所得的近似解与解析解对比产生的误差很小,说明径向基函数配点法是一种既有效又有较高精度的求解方法。     

岩体三维非稳定渗流模型及数值模拟

地下水是导致地质灾害发生的重要因素之一。岩体本身的复杂性及地下水在岩体内随时间而变化造成地下水在岩体内运动机理的复杂性。文章采用数值模拟方法探索地下水在岩体内的运动规律,了解其致灾机理。以岩体结构力学为基础,运用现代分形理论,建立主干裂隙分形网络;根据裂隙发育规模与工程尺度关系将岩体看作拟连续介质与块裂介质混合介质,并根据两类介质接触处水头相等及节点流量相等建立合理的三维非稳定渗流模型;给出渗流模型的有限元解法,开发出相应的有限元软件;给出算例,计算结果体现了主干裂隙在渗流中的强导水作用及网络状裂隙的贮水功能与渗流滞后效应;强调根据裂隙发育规模与工程尺度关系确定合理渗流模型的重要性。