微机在土工试验中的应用

采用质量管理体系是企业的一项战略决策,它亦是企业实施管理标准化、规范化的最佳途径。如何将其融入微机化管理,构建一个集管理、专业及系统分析软件为一体的信息化模式,以提高试验模拟与实际工程相关参数的准确度,在当今信息及网络高速发达的市场经济时代,是一个值得关注和研究的课题。     

中国南沙某岛礁深层礁灰岩物理力学特性

随着南沙海域岛礁吹填工程的实践,礁灰岩的物理力学特性也逐渐成为工程地质领域的研究热点。从南沙某岛礁深度为300 m的钻孔中获取礁灰岩岩芯,分别通过纵横波测试,单轴及三轴压缩试验和礁灰岩流变试验。得到：深层礁灰岩岩样的礁灰岩岩石横波速度与纵波速度关系为V_s=0.4447V_p+409.94;礁灰岩破坏后仍然具有较大的承载能力,并且礁灰岩的破裂呈碎条状,沿着生长软弱面破裂,礁灰岩由于溶洞和软弱面的强度随机性致使其强度也表现很强的随机性;礁灰岩加速蠕变的发生的应力阀值约为5~6 MPa,当加载水平达到5~6 MPa时才有加速蠕变的过程。试验结论为南海岛礁工程建设提供依据,也为珊瑚礁工程地质力学特性的深入研究提供参考资料。     

等效水力隙宽和水力梯度对岩体裂隙网络非线性渗流特性的影响

等效水力隙宽和水力梯度是影响岩体裂隙网络渗流特性的重要因素。制作裂隙网络试验模型,建立高精度渗流试验系统;求解纳维-斯托克斯方程,模拟流体在裂隙网络内的流动状态,研究等效水力隙宽和水力梯度对非线性渗流特性的影响。结果表明,当水力梯度较小时,等效渗透系数保持恒定的常数,流体流动属于达西流动区域,流量与压力具有线性关系,可采用立方定律计算流体流动;当水力梯度较大时,等效渗透系数随着水力梯度的增加而急剧减少,流体流动进入强惯性效应流动区域,流量与压力具有强烈的非线性关系,可采用Forchheimer方程计算流体流动。随着等效水力隙宽的增加,区别线性和非线性流动区域的临界水力梯度呈幂函数关系递减。当水力梯度小于临界水力梯度时,控制方程可选立方定律;当水力梯度大于临界水力梯度时,控制方程可选Forchheimer方程,其参数A和B可根据经验公式计算得到。其研究结果可为临界水力梯度的确定及流体流动控制方程的选取提供借鉴意义。     

测流不确定度的插值方差估计法

目前,测流不确定度通过误差试验或通过经验数值来确定,但这些方式存在着工作量大或不确定估计不足等局限性。为解决此问题,对基于实测数据和统计理论的插值方差估计法在不同测流条件下进行了验证,选取白河、襄阳和沙洋3个流量站进行了实测数据的不确定度分析,同时对白河站进行了Monte Carlo试验,比较插值方差估计法得到的不确定度与真实误差的差异。结果表明,插值方差估计法能较好地反映水位变化的影响,插值方差估计法所得到的不确定度与真实测流误差的相关系数达0.64,与断面水位变化的Spearman相关系数达0.79,高、中水位情况下插值方差估计法的不确定度估计结果较为合理,低水位情况下偏高。     

基于单三轴试验与直剪试验的层状软岩模拟

为探究模型试验中层状软岩模拟方法,依托九绵高速层状软岩隧道现场取样的室内试验结果,多次试验确定重晶石粉、石英砂、石膏粉、滑石粉和水的最优配比以模拟软岩基体,采用带孔薄膜模拟层理弱面的黏结作用,并通过直剪试验确定孔隙率,最后对不同层理角度与层理厚度的试样开展直剪与单、三轴试验以反映各向异性情况。结果表明：软岩基体模拟最优配比为0.55:0.15:0.07:0.06:0.17,重晶石粉对强度及破坏变形起决定作用,含量过低易压溃,含量过高产生上下贯通裂缝;采用30%孔洞率的薄膜模拟层理效果最佳;土样强度随层角呈U形变化,层厚减小（不小于2 cm）,强度减小。直剪试验中,45º层理剪切面朝层理方向倾斜,90º层理导致剪切面上下产生裂缝与碎裂,单三轴结果中,0º层理会产生小角度倾斜裂缝,45º层理产生垂直层理面的斜裂缝及二次破裂,90º层理产生顺层理的竖向劈裂;与现场结果对照后确定最优层厚为 3 cm,对层角与层厚的直剪与单三轴试验结果整体一致,揭示土样孔隙压密闭合−弹性−塑性胀裂破坏−徐变的过程。     

土石坝横向裂缝的土工离心机模型试验研究

岸坡突变所产生的不均匀沉降变形常常是导致土石坝心墙发生横向裂缝的主要原因。使用糯扎渡高心墙堆石坝心墙混合土料进行了模拟心墙发生横向裂缝的土工离心机模型试验。试验中再现了由于岸坡坡度变化导致坝顶发生横向裂缝的现象。采用工程中常用的3种裂缝分析方法：倾度法、Leonards法和有限元应力法对试验结果进行了分析。结果表明,前两种方法仅在测点较多时才是适用的,而有限元应力法对土石坝心墙横向裂缝问题更为有效。     

Analysis of the Characteristics of the D.P.R. Korean Seismic Event on September 23, 2017

A M3. 4 seismic event occurred in the Punggye-ri nuclear test site,D. P. R Korea at 16∶29 p.m. on September 23,2017. We analyzed the waveforms of this event recorded by the China Earthquake Networks Center. In conclusion,this event is complex,including an explosion with a successive earthquake. Although the beginning of the event is an explosion,fault dislocation plays the main role in the event.     

Using Sequential Self-Calibration Method to Identify Conductivity Distribution: Conditioning on Tracer Test data

An iterative inverse method, the sequential self-calibration method, is developed for mapping spatial distribution of a hydraulic conductivity field by conditioning on nonreactive tracer breakthrough curves. A streamline-based, semi-analytical simulator is adopted to simulate solute transport in a heterogeneous aquifer. The simulation is used as the forward modeling step. In this study, the hydraulic conductivity is assumed to be a deterministic or random variable. Within the framework of the streamline-based simulator, the efficient semi-analytical method is used to calculate sensitivity coefficients of the solute concentration with respect to the hydraulic conductivity variation. The calculated sensitivities account for spatial correlations between the solute concentration and parameters. The performance of the inverse method is assessed by two synthetic tracer tests conducted in an aquifer with a distinct spatial pattern of heterogeneity. The study results indicate that the developed iterative inverse method is able to identify and reproduce the large-scale heterogeneity pattern of the aquifer given appropriate observation wells in these synthetic cases.     

颗粒破碎对煤矸石渗透性能的影响

采用标准试验方法求得筑坝用煤矸石的最大干密度和相应的最优含水量。试验结果表明,击实作用使煤矸石的粗大颗粒发生破碎,导致其粒度组成改变,颗粒级配进一步趋于良好,有利于碾压密实。当粗粒质量分数大于60%时,煤矸石的破碎程度明显提高。当粗粒质量分数小于40%时,煤矸石的工程特性主要由细颗粒的性质决定。煤矸石的渗透系数和孔隙比之间存在指数关系。随细颗粒含量的增加,煤矸石的渗透性将显著降低。