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抗液化排水井(桩)间距确定方法的研究

引用

岩土力学 2000年第4期21卷 374-376页

作者：刘金韬金晓媚中国矿业大学北京研究生部北京100083 中国地质大学环境科学系北京100083

运用土力学、土动力学以及地下水向集水建筑物运移的非稳定流理论等的有关原理，提出了一种确定防止饱和砂土液化排水井（桩）间距的计算方法，并通过试验对这一方法进行了验证。

关键词：矿土液化临界超静孔压排水井排水桩间距

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船载散装矿土颗粒间持液能力实验研究

船载散装矿土颗粒间持液能力实验研究

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作者：李家园哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

散货船舱内矿土受船舶摇荡运动影响,易从稳定的固体状态逐渐转变成粘性流体状态,从而发生液化。矿土液化过程中,将演化出湿底、泥浆、自由水面等多种物理形态。同时,矿土随船舶运动时将呈现滑移、粘性流体流动等多种移动行为。这种移动... 详细信息

散货船舱内矿土受船舶摇荡运动影响,易从稳定的固体状态逐渐转变成粘性流体状态,从而发生液化。矿土液化过程中,将演化出湿底、泥浆、自由水面等多种物理形态。同时,矿土随船舶运动时将呈现滑移、粘性流体流动等多种移动行为。这种移动行为有可能引起船舶发生偏载,产生倾斜力矩,进而导致船舶发生横倾,诱发船舶倾覆沉没。为降低散装矿土液化风险,须控制矿土含水量小于货物适运水分极限值。但从已发事故调查表明,即使含水量符合装载条件,散装矿土在实际装运和海上运输时均有可能发生液化。水分迁移在矿土液化中起到了重要作用,而矿土内部的液态水主要以液桥的形式存在。因此,建立颗粒间液桥演变与水分迁移的关联,可进一步揭示矿土液化的细观机理。首先,对有限颗粒静态持液能力、颗粒移动诱发水分迁移、振动加载诱发水分迁移等三个装置和实验方法进行综合阐述。颗粒静态持液能力可获得未受外部干扰条件下的最大持液量,而颗粒移动和振动加载代表矿土随船运动的外部干扰。通过对静态持液能力与动态持液能力的对比分析,进而建立液桥动态演变与水分迁移的关联。其次,开展了有限球形颗粒静态持液能力实验研究,确定不同颗粒半径、颗粒分布及颗粒数目下的最大持液量。结果表明,完全由大颗粒组成的矿土易发生渗流而不易发生液化,水平两颗粒对液桥稳定性起到了重要支撑作用,而上、下颗粒的出现会极大降低液桥持液能力。同时,在现有液桥理论基础上进行延申,得到了轴对称凸液桥体积计算公式及液桥凸凹转化临界条件,同时获得了不对称凸液桥体积的计算方法。从次,开展了颗粒移动诱发水分迁移实验研究,分析了初始钟摆状和环索状液桥布置下的颗粒,在拉伸和压缩过程中的水分迁移过程。结果表明,颗粒相对运动导致初始离散且稳定的液桥发生融合,液桥融合重量的增加将克服表面张力和固-液粘性作用的阻碍,诱发水分迁移;融合后产生的震荡加剧了水分迁移速度,降低了颗粒间持液能力。开展了振动加载诱发水分迁移实验研究,发现振动载荷使颗粒间液桥更容易发生断裂,动态颗粒间持液能力比静态颗粒间持液能力显著降低。最后,总结了本论文的主要研究结论,对未来可以进一步开展的工作提出了展望。

关键词：船舶倾覆船舶海上航行矿土液化水分迁移液桥

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