飽和粘土非線性滲流規(guī)律與徑向固結(jié)

以多孔介質(zhì)等效滲流概念得出粘土平均孔隙微尺度數(shù)量級(jí)范圍在O.01 μm至O.1μm,與測(cè)試結(jié)果一致.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明飽和粘土微尺度孔隙滲流為非線性流.理論推導(dǎo)表明固液界面作用與滲透率平方根或孔隙半徑成反比,固液界面相互作用是導(dǎo)致飽和粘土非線性滲流的重要原因.提出了精確描述飽和牯土微尺度孔隙非線性滲流基本規(guī)律的數(shù)學(xué)模型,其參數(shù)量綱明確,物理意義清楚.建立了飽和粘土非線性滲流新定律,統(tǒng)一描述了從較低到較高水力梯度全過程滲流曲線特征,達(dá)西定律是其特例.基于新定律,建立了飽和粘土非線性滲流定流量徑向固結(jié)數(shù)學(xué)模型.以粘性邊界層思想與穩(wěn)態(tài)依序替換法及積分方程法,導(dǎo)出了粘土非線性滲流平均質(zhì)量守恒方程及活動(dòng)邊界運(yùn)動(dòng)方程,給出了飽和粘土非線性滲流超孔隙水壓力分布公式與平均固結(jié)度計(jì)算公式,獲得了粘土層壓力分布規(guī)律和平均固結(jié)度隨時(shí)間變化規(guī)律.結(jié)果表明:飽和粘土非線性滲流使活動(dòng)邊界運(yùn)動(dòng)速度減小.研究結(jié)果為粘土地質(zhì)工程與巖土工程應(yīng)用提供了新的科學(xué)依據(jù).達(dá)西滲流徑向固結(jié)計(jì)算是新的非線性滲流固結(jié)計(jì)算的特例.

作 者： 鄧英爾 謝和平 黃潤(rùn)秋 劉慈群 DENG Ying-er XIE He-ping HUANG Run-qiu LIU Ci-qun   作者單位： 鄧英爾,DENG Ying-er(成都理工大學(xué),地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都,610059;四川大學(xué),工程科學(xué)與災(zāi)害力學(xué)研究所,成都,610064)

謝和平,XIE He-ping(四川大學(xué),工程科學(xué)與災(zāi)害力學(xué)研究所,成都,610064)

黃潤(rùn)秋,HUANG Run-qiu(成都理工大學(xué),地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都,610059)

劉慈群,LIU Ci-qun(中國(guó)科學(xué)院,滲流流體力學(xué)研究所,河北,廊坊,065000) 

刊 名： 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué)  ISTIC PKU 英文刊名： APPLIED MATHEMATICS AND MECHANICS  年，卷(期)： 2007 28(11)  分類號(hào)： O357  關(guān)鍵詞： 飽和粘土   非線性滲流定律   固結(jié)   平均固結(jié)度   活動(dòng)邊界  

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