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重力对饱和多孔介质中颗粒输运特性的影响

岩土工程学报 2012年第9期34卷 1661-1667页

作者：陈星欣白冰北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

利用室内土柱试验研究重力对饱和多孔介质中颗粒输运特性的影响,包括渗流方向自上向下和自下向上两种不同的试验系列,每个系列中进行了5种不同渗流速度的试验。研究结果表明,渗流方向自上向下时的流出液中颗粒的浓度峰值要大于自下向上... 详细信息

利用室内土柱试验研究重力对饱和多孔介质中颗粒输运特性的影响,包括渗流方向自上向下和自下向上两种不同的试验系列,每个系列中进行了5种不同渗流速度的试验。研究结果表明,渗流方向自上向下时的流出液中颗粒的浓度峰值要大于自下向上时的浓度峰值,并且前者的浓度峰值出现的也快。同一渗流方向条件下,渗流速度越大,流出液中颗粒的浓度峰值越大。其次,渗流自上向下时,随着渗流速度的增加,弥散度的值随之减小,但在渗流自下向上时,渗流速度的变化对弥散度的影响很小。另外,同一渗流方向中,随渗流速度增大,沉积系数逐渐减小,回收率逐渐增大,并且沉积系数在渗流自下向上时较渗流自上向下时的要大。可见,重力和渗流速度是影响饱和多孔介质中颗粒输运的重要因素,渗流速度越小,重力的作用越明显。

关键词：重力颗粒饱和多孔介质输运渗流速度

热-冷反复变化过程中饱和粘性土的热固结试验研究

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工程力学 2011年第10期28卷 139-144页

作者：白冰陈星欣北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

对热-冷反复变化过程中饱和粘性土的热固结特性进行了室内试验。试验表明,随着试样温度的升高,温度的上升速率逐渐减慢,而在降温过程中则正好相反。而且,温度变化过程与温度荷载循环次数、试样所受到的围压无关;不排水加热过程中会诱致... 详细信息

对热-冷反复变化过程中饱和粘性土的热固结特性进行了室内试验。试验表明,随着试样温度的升高,温度的上升速率逐渐减慢,而在降温过程中则正好相反。而且,温度变化过程与温度荷载循环次数、试样所受到的围压无关;不排水加热过程中会诱致显著的孔隙水压力,而第2个温度循环过程要比第1个温度循环过程诱致的孔隙水压力要小;在不排水温度下降过程中,试样内先产生负的孔隙水压力,当温度下降至设定的温度值后,孔隙水压力又开始上升,随后转化为正的孔隙水压力;如果允许试样排水(或吸水),则试样在加热和降温后的等温过程一般表现为收缩排水过程,且加热后所引起的排水体应变要远大于降温后所引起的排水体应变。

关键词：温度饱和粘性土热固结体应变孔隙水压力

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一种用于饱和土的热固结试验装置及其应用

岩土工程学报 2011年第6期33卷 896-900页

作者：白冰陈星欣北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

介绍一种用于饱和土圆柱形试样的热固结试验的温控固结压力室系统,可用来测定变化温度荷载和外力荷载耦合作用下试样的热固结变形量。该试验装置压力室内温度可在17℃～100℃范围内变化,同时可承受较高的等向周围固结压力(0～3 MPa)。... 详细信息

介绍一种用于饱和土圆柱形试样的热固结试验的温控固结压力室系统,可用来测定变化温度荷载和外力荷载耦合作用下试样的热固结变形量。该试验装置压力室内温度可在17℃～100℃范围内变化,同时可承受较高的等向周围固结压力(0～3 MPa)。分析了该试验装置的基本原理和测试方法。此外,针对一种典型的黏性土,研究了温度诱致的饱和黏性土的热固结变化规律,对试样的温度演化过程、孔隙水压力变化以及热体积应变的测定等问题进行了分析。

关键词：温度效应饱和土热固结试验装置压力室

考虑吸附-解吸效应的多孔介质中颗粒加速迁移问题解析解

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岩土力学 2015年第6期36卷 1698-1706页

作者：陈星欣白冰蔡奇鹏华侨大学土木工程学院福建厦门361021 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

建立考虑吸附-解吸效应的颗粒加速迁移问题控制方程,通过Laplace变换和Fourier变换求出颗粒瞬时和周期性注入情况下点源和面源问题的解析解。同时,开展点源瞬时注入方式下颗粒迁移试验,并将试验和理论计算结果进行对比分析,两者较为吻合... 详细信息

建立考虑吸附-解吸效应的颗粒加速迁移问题控制方程,通过Laplace变换和Fourier变换求出颗粒瞬时和周期性注入情况下点源和面源问题的解析解。同时,开展点源瞬时注入方式下颗粒迁移试验,并将试验和理论计算结果进行对比分析,两者较为吻合,从而验证了解析解的正确性。点源瞬时注入方式下颗粒迁移参数的分析进一步表明:吸附系数越大,颗粒的浓度峰值越小。解吸系数对浓度峰值左侧曲线影响较小,而对浓度峰值右侧曲线来说,解吸系数不仅影响颗粒浓度,也影响颗粒迁移时间;浓度等值线在x-y平面上的形状近似为椭圆形,解吸系数越大,相应的浓度等值线的范围越大;随着y方向弥散系数增大,浓度峰值上、下两侧的等值线梯度逐渐减小。研究成果可为地下污染物治理、地下水开采、核废料处置以及城市固体废弃物填埋等工程提供理论基础。

关键词：颗粒多孔介质吸附解吸解析解

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隐伏裂缝对互层胶结土中正断层扩展影响研究

岩土力学 2017年第7期38卷 2015-2021页

作者：蔡奇鹏吴宏伟胡平陈星欣郭力群华侨大学土木工程学院福建厦门361021 香港科技大学土木与环境工程系北京市地震局北京100080

基岩断层错动引起上覆土体变形,互层胶结土体中断层破裂机制认识不足,隐伏裂缝影响规律掌握不明确。基于4个离心机试验,针对黏土与砂土构成的9层互层土,对比土体胶结特性和隐伏裂缝上断点埋深影响。试验结果表明,正断层错动影响下,互层... 详细信息

基岩断层错动引起上覆土体变形,互层胶结土体中断层破裂机制认识不足,隐伏裂缝影响规律掌握不明确。基于4个离心机试验,针对黏土与砂土构成的9层互层土,对比土体胶结特性和隐伏裂缝上断点埋深影响。试验结果表明,正断层错动影响下,互层非胶结土体受剪切作用发生变形破坏,在断层上方形成一倒梯形分布的不均匀沉降区,并形成集中剪切带。当不均匀沉降传至地表时,顶层非饱和黏土层形成地表张拉破裂。而互层胶结土则观测到受弯变形破坏,从而产生剪切破裂和张拉破裂。其中,地表张拉破裂的深度远大于互层非胶结土体的观测结果。互层胶结土中,随着隐伏裂缝上断点埋深的增加,由上断点扩展形成破裂的倾角随之增加,地表破裂向上盘一侧偏移。

关键词：土工离心机地裂缝扩展隐伏裂缝胶结土

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基于流固耦合的盾构地中对接法管片松动研究

地下空间与工程学报 2023年第3期19卷 935-945,954页

作者：尹清锋何明高陈星欣郭力群中建交通建设集团有限公司北京100142 华侨大学土木工程学院福建厦门361021

盾构地中对接法是指2台盾构机相向掘进至某点对接,然后在地层中弃壳解体的方法,适用于水域、山川和城市密集区。通过建立应力-渗流耦合模型,研究后行隧道开挖和推进千斤顶推力卸载对先行隧道环缝的影响,并基于环缝张开量提出防松动环设... 详细信息

盾构地中对接法是指2台盾构机相向掘进至某点对接,然后在地层中弃壳解体的方法,适用于水域、山川和城市密集区。通过建立应力-渗流耦合模型,研究后行隧道开挖和推进千斤顶推力卸载对先行隧道环缝的影响,并基于环缝张开量提出防松动环设计参数。结果表明:先行隧道开挖时,环缝张开量随开挖步增加而增加,错台量受隧道顶部下沉和管片张开影响出现2个波动;后行隧道开挖时,环缝张开量随隧道开挖步增加而增加,错台量随隧道开挖步增加而减小;其次,通过提高顶推力大小能有效减小开挖扰动造成的影响,但在较大顶推力下,弃壳解体时会引起环缝发生明显的二次张开;为了控制张开量在合理范围内,增加钢环厚度能有效减小防松动环应力和变形。

关键词：盾构对接管片松动防松动环数值模拟

隧道下穿既有结构物引起的地表沉降控制标准研究

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工程地质学报 2011年第1期19卷 103-108页

作者：陈星欣白冰北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

解决好隧道下穿既有结构物引起的地表沉降问题,对城市地下交通和高速铁路的建设具有重要的意义。在调研国内大量隧道下穿开挖引起的地表沉降控制标准和方法的基础上,根据隧道下穿公路、铁路、隧道和建筑物时引起的地表沉降的不同特点,... 详细信息

解决好隧道下穿既有结构物引起的地表沉降问题,对城市地下交通和高速铁路的建设具有重要的意义。在调研国内大量隧道下穿开挖引起的地表沉降控制标准和方法的基础上,根据隧道下穿公路、铁路、隧道和建筑物时引起的地表沉降的不同特点,结合隧道的施工、开挖面积、埋深和工程地质条件等因素,对隧道下穿不同的结构物提出不同的控制沉降措施和建议沉降标准。作者认为,目前的隧道下穿引起的地表最大沉降控制标准是不合理的,沉降控制标准应综合考虑既有结构物的特点、地质条件和施工特点等因素。

关键词：隧道地表沉降下穿沉降控制标准沉降控制措施

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水下盾构带压开仓掌子面稳定性分析研究

水下盾构带压开仓掌子面稳定性分析研究

2022年工业建筑学术交流会

作者：尹清锋王彪陈星欣郭力群中建交通建设集团有限公司华侨大学土木工程学院

在富水地层条件下,盾构隧道常因长距离开挖或穿越坚硬地层而频繁开仓更换开挖刀具。为解决含水量大、水压高情况下的掌子面失稳问题,针对不同地质情况,采用三维数值模型分别建立不同横、纵向加固范围和不同气压值下模拟工况,基于掌子面... 详细信息

在富水地层条件下,盾构隧道常因长距离开挖或穿越坚硬地层而频繁开仓更换开挖刀具。为解决含水量大、水压高情况下的掌子面失稳问题,针对不同地质情况,采用三维数值模型分别建立不同横、纵向加固范围和不同气压值下模拟工况,基于掌子面位移变化规律,为带压开仓技术提供参数选取的指导。模拟结果表明:1)横向加固范围对带压开仓掌子面的位移影响很小,加固大于1 m时,就能达到较好的加固效果;2)纵向加固范围扩大导致地层强度变大,且受地下水渗流影响;3)气压值的选取是掌子面稳定性最大影响性因素,气压较小易造成掌子面发生主动破坏,反之易发生被动破坏,水下盾构隧道埋深10 m时,合理建议取值为75 kPa;4)加固前地层土体强度越大,带压开仓后的掌子面产生的位移越小,且掌子面位移曲线均呈现"中间大,四周小"特点。

关键词：带压开仓数值分析掌子面稳定性加固气压

来源： cnki会议评论

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盾构隧道地中对接法施工参数优化研究

盾构隧道地中对接法施工参数优化研究