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地下水开采与地面沉降控制三维全耦合模型研究 被引量:23
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作者 骆祖江 曾峰 李颖 《吉林大学学报(地球科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1080-1086,共7页
针对第四纪松散沉积层中地下水开采所引起的地面沉降问题,以比奥固结理论为基础,考虑到土体的非线性特征及土体的渗透性随应力状态的动态变化,引入邓肯-张非线性模型和渗透率动态模型,将地下水渗流场和土体应力场耦合起来,并以吴江市浅... 针对第四纪松散沉积层中地下水开采所引起的地面沉降问题,以比奥固结理论为基础,考虑到土体的非线性特征及土体的渗透性随应力状态的动态变化,引入邓肯-张非线性模型和渗透率动态模型,将地下水渗流场和土体应力场耦合起来,并以吴江市浅层地下水开采为例,建立了浅层地下水开采与地面沉降三维全耦合数值模型。在对模型进行校正、识别的基础上,以微承压含水层未来10 a内地下水位埋深不低于含水层顶板、地面沉降量不超过50 mm为约束条件,预测了吴江市各镇的地下水可采资源量合计为1203.59×104m3/a。 展开更多
关键词 比奥固结理论 地面沉降 三维全耦合模型 非线性 地下水 开采
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高层建筑引发地面沉降模拟预测三维流固全耦合模型 被引量:12
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作者 付延玲 骆祖江 +1 位作者 廖翔 张建忙 《吉林大学学报(地球科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1781-1789,共9页
为了准确预测由高层建筑引发土体应力场和渗流场变化而导致的地面沉降,以比奥固结理论为基础,结合土体非线性流变理论,将比奥固结理论中的本构关系拓展到黏弹塑性,并考虑了土体孔隙度、渗透系数及变形参数随有效应力的动态变化关系。以... 为了准确预测由高层建筑引发土体应力场和渗流场变化而导致的地面沉降,以比奥固结理论为基础,结合土体非线性流变理论,将比奥固结理论中的本构关系拓展到黏弹塑性,并考虑了土体孔隙度、渗透系数及变形参数随有效应力的动态变化关系。以河北省沧州市为例,建立了沧州市高层建筑荷载、地下水渗流与土体变形三维流固全耦合数学模型。在对模型进行识别、验证的基础上,模拟预测了沧州市在地下水停采、仅存在高层建筑荷载的影响下,从2010年12月底到2025年12月底逐年的各含水层组地下水流场变化特征和地面沉降发展趋势。结果表明:沧州市由高层建筑荷载引发的最大地面沉降量为40.57mm,最大地面沉降速率为2.7 mm/a,位于沧州市区。 展开更多
关键词 高层建筑荷载 地面沉降 比奥固结理论 地下水渗流 三维耦合数学模型 河北沧州
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深基坑降水与地面沉降的三维黏弹性全耦合数值模拟 被引量:9
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作者 许胜 缪俊发 +1 位作者 魏建华 许丽萍 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期41-45,共5页
针对上海地区第四纪松散沉积层地下水疏降所引发的地面沉降问题,基于Biot固结理论,考虑上海地区软土的非线性渗流变形特征,采用Burgers本构模型,将地下水渗流场与应力场全耦合,建立了地下水疏降与地面沉降三维黏弹性全耦合数学模型。采... 针对上海地区第四纪松散沉积层地下水疏降所引发的地面沉降问题,基于Biot固结理论,考虑上海地区软土的非线性渗流变形特征,采用Burgers本构模型,将地下水渗流场与应力场全耦合,建立了地下水疏降与地面沉降三维黏弹性全耦合数学模型。采用有限元数值分析方法,以上海环球金融中心塔楼基坑降水为例,详细分析了承压水降水引起的基坑内外地下水位和地面沉降的变化规律,据此获得减压抽水井运行30d时基坑周围的地下水位与地面沉降量,并与实测结果进行了对比,其结果比较吻合,对类似重大工程的降水设计、施工及其对周边环境影响的分析具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 深基坑降水 地面沉降 三维全耦合模型 黏弹性 数值模拟
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高层建筑荷载引发地面沉降与隆起变形三维数值模拟 被引量:2
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作者 付延玲 金玮泽 +1 位作者 陈兴贤 谈金忠 《吉林大学学报(地球科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1587-1594,共8页
针对地下水埋深较浅地区,由高层建筑荷载引起的土体变形问题,以比奥固结理论为基础,结合土体非线性流变理论,将土体本构关系推广到黏弹塑性;同时考虑土体力学参数及水力参数的动态变化关系,建立了高层建筑荷载引发地面沉降与隆起变形的... 针对地下水埋深较浅地区,由高层建筑荷载引起的土体变形问题,以比奥固结理论为基础,结合土体非线性流变理论,将土体本构关系推广到黏弹塑性;同时考虑土体力学参数及水力参数的动态变化关系,建立了高层建筑荷载引发地面沉降与隆起变形的三维有限元数值模型,详细研究了高层建筑荷载影响下的土体变形特征及此过程中土体力学参数及水力学参数的变化特征。结果表明:由高层建筑荷载引起的地面沉降呈现漏斗状,以建筑物中心为漏斗中心,高层建筑荷载施加初期,高层建筑周围出现隆起,到达最大值后隆起逐渐消失;高层建筑底部浅层土体孔隙度、渗透系数及泊松比均呈现缓慢减小趋势,弹性模量呈现缓慢增大趋势;而高层建筑周围浅层土体的孔隙度、渗透系数及泊松比呈现先增大后减小的变化趋势,弹性模量则呈现先减小后增大的变化趋势;高层建筑影响区域浅部土体参数的变化趋势与土体的回弹及压缩有关。 展开更多
关键词 高层建筑荷载 地下水渗流 地面沉降 隆起变形 比奥固结理论 三维全耦合模型 参数变化
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南通市高层建筑荷载对地面沉降的影响 被引量:8
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作者 付延玲 骆祖江 +2 位作者 金玮泽 陈兴贤 谈金忠 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期336-342,360,共8页
针对长江中下游第四纪松散沉积层地区由高层建筑荷载引发的地面沉降问题,根据土体非线性流变理论,将比奥固结理论中的本构关系拓展到黏弹塑性,并考虑土体孔隙度、渗透系数及变形参数随有效应力动态变化的关系,建立了南通市高层建筑荷载... 针对长江中下游第四纪松散沉积层地区由高层建筑荷载引发的地面沉降问题,根据土体非线性流变理论,将比奥固结理论中的本构关系拓展到黏弹塑性,并考虑土体孔隙度、渗透系数及变形参数随有效应力动态变化的关系,建立了南通市高层建筑荷载、地下水渗流与土体变形三维全耦合数学模型.在对模型进行识别、验证的基础上,在地下水停采、仅有高层建筑荷载单独影响的条件下,模拟预测了2010年12月底到2025年12月底每年各含水层组地下水流场变化特征和地面沉降发展趋势.结果表明:南通市崇川区最大地面沉降量为55.28 mm,最大地面沉降速率为3.69mm·a^(-1);通州主城区最大地面沉降量为38.87 mm,最大地面沉降速率为2.59 mm·a^(-1);地面沉降量较大地区位于高层建筑荷载密集区. 展开更多
关键词 高层建筑荷载 地面沉降 比奥固结理论 地下水渗流 三维耦合数学模型
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