排水砂槽渗流试验与Signorini型变分不等式方法验证

摘要：

排水是岩土体及工程构筑物渗流控制的主要措施之一,其实质是通过在渗流域内形成潜在溢出边界或低水位边界而实现渗流控制的.在排水渗控条件下,渗流场往往具有强烈的边界非线性特征,Signorini型变分不等式方法从理论上为稳定和非稳定排水渗流问题提供了有效的分析方法,但其实际效果还需要得到试验的验证.通过开展含5个排水廊道的排水砂槽模型试验,研究了复杂排水条件下砂土渗流的基本规律,并通过试验数据与数值计算成果的对比分析,论证了Signorini型变分不等式方法的有效性和正确性.试验结果表明,在稳定渗流条件下,排水砂槽上游侧3个排水廊道对渗流控制起主导作用,而下游侧2个廊道则失去排水功能,数值计算与试验成果吻合较好；在非稳定渗流条件下,受测压管精度、砂样均匀性和毛细效应的影响,数值计算与试验成果存在一定偏差,但也较好地揭示了复杂排水条件下砂槽中的非稳定渗流特征.排水砂槽试验结果验证了Signorini型变分不等式方法的有效性和正确性,为复杂排水条件下岩土体及工程构筑物的渗控结构优化设计提供了有效的分析手段.

关键词：砂槽模型、排水试验、非稳定渗流、Signorini型变分不等式

所属期刊栏目：33

分类号：TU443(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973项目2011CB013500;国家自然科学基金项目51079107,51179136;教育部新世纪优秀人才支持计划NCET-09-0610

在线出版日期：2013-01-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2829-2836