飽和粘土非線性滲流規(guī)律與徑向固結

以多孔介質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,與測試結果一致.實驗結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度計算公式,獲得了粘土層壓力分布規(guī)律和平均固結度隨時間變化規(guī)律.結果表明:飽和粘土非線性滲流使活動邊界運動速度減小.研究結果為粘土地質工程與巖土工程應用提供了新的科學依據(jù).達西滲流徑向固結計算是新的非線性滲流固結計算的特例.

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,地質災害防治與地質環(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,地質災害防治與地質環(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   平均固結度   活動邊界  

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