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)量級范圍在O.01 μm至O.1μm,與測試結(jié)果一致.實驗結(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,導出了粘土非線性滲流平均質(zhì)量守恒方程及活動邊界運動方程,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)度隨時間變化規(guī)律.結(jié)果表明:飽和粘土非線性滲流使活動邊界運動速度減小.研究結(jié)果為粘土地質(zhì)工程與巖土工程應用提供了新的科學依據(jù).達西滲流徑向固結(jié)計算是新的非線性滲流固結(jié)計算的特例.

作 者： 鄧英爾 謝和平 黃潤秋 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,地質(zhì)災害防治與地質(zhì)環(huán)境保護國家重點實驗室,成都,610059;四川大學,工程科學與災害力學研究所,成都,610064)

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

黃潤秋,HUANG Run-qiu(成都理工大學,地質(zhì)災害防治與地質(zhì)環(huán)境保護國家重點實驗室,成都,610059)

劉慈群,LIU Ci-qun(中國科學院,滲流流體力學研究所,河北,廊坊,065000) 

刊 名： 應用數(shù)學和力學  ISTIC PKU 英文刊名： APPLIED MATHEMATICS AND MECHANICS  年，卷(期)： 2007 28(11)  分類號： O357  關鍵詞： 飽和粘土   非線性滲流定律   固結(jié)   平均固結(jié)度   活動邊界  

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