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单裂隙内浆液基本流动规律的理论、试验、模拟对比分析
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作者 李博 刘蓉蓉 邹良超 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期751-760,共10页
工程中广泛使用的水泥浆液是一种非牛顿流体,在裂隙内扩散时表现出复杂的宏观非线性渗流特征,在细观流场上也因屈服应力的作用呈现出柱塞流等特殊流动现象。配制符合Herschel-Bulkley(H-B)模型的模拟浆液,利用粒子图像测速(particle ima... 工程中广泛使用的水泥浆液是一种非牛顿流体,在裂隙内扩散时表现出复杂的宏观非线性渗流特征,在细观流场上也因屈服应力的作用呈现出柱塞流等特殊流动现象。配制符合Herschel-Bulkley(H-B)模型的模拟浆液,利用粒子图像测速(particle image velocity,PIV)技术开展平直裂隙内的可视化渗流试验,同时求解H-B-P(H-B-Papanastasiou)方程开展浆液渗流有限元数值模拟。基于平直裂隙中单相屈服幂律流体渗流解析解,从理论、试验、模拟相结合的角度分析了平直裂隙内注浆压力与流速的非线性关系;通过对流速剖面图的对比,分析了H-B流体的柱塞流特征;通过与Bingham模型的对比证明了H-B流体更符合实际浆液流动规律。通过原创的可视化测试手段验证了理论和数值模型,提出了参数取值依据,对提升复杂工程岩体中的注浆工艺具有参考价值。 展开更多
关键词 注浆 Herschel-Bulkley流体 平直裂隙 PIV 柱塞流
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基于离散裂隙网络的围岩注浆加固规律研究
2
作者 钟杰 李博 +1 位作者 宋振宇 邹良超 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期1286-1297,共12页
基于输水隧洞裂隙围岩特征建立了二维离散裂隙网络模型,将宾汉姆流体在单一饱和裂隙中的两相流本构扩展到裂隙网络,模拟浆液在裂隙岩体中的流动扩散过程,得到不同注浆时间下注浆圈的形成范围;将注浆圈导入三维裂隙网络模型,基于水力耦... 基于输水隧洞裂隙围岩特征建立了二维离散裂隙网络模型,将宾汉姆流体在单一饱和裂隙中的两相流本构扩展到裂隙网络,模拟浆液在裂隙岩体中的流动扩散过程,得到不同注浆时间下注浆圈的形成范围;将注浆圈导入三维裂隙网络模型,基于水力耦合计算研究了在衬砌和注浆加固下,隧洞围岩的应力、变形与水压分布特性。结果表明:围岩注浆圈几何形态受裂隙分布特征的影响,呈各向异性分布;衬砌可有效控制围岩变形,相比无衬砌的工况隧道最大位移量减少了约50%,而注浆圈的形成可有效降低作用在衬砌上的围岩应力,缓解由外水压力引起的应力集中。本文成果可为富水岩体中隧道和地下洞室等深地工程的加固设计提供技术支撑。 展开更多
关键词 裂隙网络 隧洞衬砌 外水压 注浆 水力耦合特性
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济南、威海成山头近60a冬季平均气温的小波分析 被引量:4
3
作者 邹良超 肖尚斌 +1 位作者 倪林 张京穗 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第9期29-36,共8页
利用济南和威海成山头1951~2006年的冬季气温的观测资料,用 MHF(墨西哥帽函数)小波分析了两地冬季气温的多时间尺度变化特征并对两地出现的极端气候进行了一定分析。结果表明近60 a 来,济南冬季年平均气温(0.82℃)比威海成山头冬季年... 利用济南和威海成山头1951~2006年的冬季气温的观测资料,用 MHF(墨西哥帽函数)小波分析了两地冬季气温的多时间尺度变化特征并对两地出现的极端气候进行了一定分析。结果表明近60 a 来,济南冬季年平均气温(0.82℃)比威海成山头冬季年平均气温(0.53℃)高,济南和威海成山头两地冬季气温倾向率分别为0.431℃/10a 和0.3590C/10a;两地在较大时间尺度上,突变点位置比较接近,在较小时间尺度上,演变略有差异,济南冬季气温变化比威海成山头略快;在振动周期上,济南的冬季平均气温变化以5,18 a 左右周期振动较强,威海成山头的冬季平均气温变化则以4,18 a 左右为较强周期振动;在未来一段时间内,两地冬季气温将保持偏高状态,但都有转低的趋势;出现极端气候时有明显的群发性和阶段性,成山头出现极端气候时情况更加恶劣。 展开更多
关键词 冬季气温 气候倾向率 MHF小波 气候变化
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古树包滑坡滑带土蠕变经验模型 被引量:8
4
作者 邹良超 王世梅 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2011年第1期59-64,共6页
针对清江古树包滑坡滑带土的室内蠕变试验资料,结合经验模型理论,以双曲线函数描述蠕变应力-应变关系,并引入Morgan Mercer Florin函数,用来描述应变-时间关系,建立了一种新的蠕变经验模型。采用ε/D--ε关系曲线和遗传算法求解出了该... 针对清江古树包滑坡滑带土的室内蠕变试验资料,结合经验模型理论,以双曲线函数描述蠕变应力-应变关系,并引入Morgan Mercer Florin函数,用来描述应变-时间关系,建立了一种新的蠕变经验模型。采用ε/D--ε关系曲线和遗传算法求解出了该模型的所有参数。经过计算,所建经验模型的计算结果与实际实验数据的相关系数在0.96以上,说明所建经验模型能有效地反映古树包滑坡滑带土的蠕变特性。 展开更多
关键词 滑带土 蠕变 经验模型
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三维交叉裂隙渗流传质特性数值模拟 被引量:14
5
作者 李博 黄嘉伦 +1 位作者 钟振 邹良超 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期3670-3678,共9页
对交叉裂隙渗流传质特性的定量描述是研究整个裂隙网络渗透传质特性的基础。为真实模拟水流及溶质在三维交叉裂隙中的运移过程,首先通过三维轮廓仪获取天然岩石裂隙表面的形貌数据,再应用三维重构技术生成相应的三维交叉裂隙模型,随后求... 对交叉裂隙渗流传质特性的定量描述是研究整个裂隙网络渗透传质特性的基础。为真实模拟水流及溶质在三维交叉裂隙中的运移过程,首先通过三维轮廓仪获取天然岩石裂隙表面的形貌数据,再应用三维重构技术生成相应的三维交叉裂隙模型,随后求解Navier-Stokes方程,假定溶质运移满足Fick定律,模拟水流和溶质在三维交叉裂隙中的运移过程。通过对比粗糙裂隙模型与平行平板模型的模拟结果发现:粗糙度对流体的分布及流动状态存在显著的影响;不同进、出口工况下的流体流动及溶质运移状态亦表明:裂隙交叉的几何形貌会显著地影响溶质混合行为。这些结果表明,目前被广泛采用的平行平板模型在评估岩体内特别是交叉口的物质运移特性时将导致较大的偏差,在将来的研究中有必要针对裂隙交叉口的几何特征建立修正的模型以提高评估的准确性。 展开更多
关键词 三维交叉裂隙 渗流特性 传质特性 NAVIER-STOKES方程 佩克莱数
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基于非饱和蠕变模型的滑坡长期变形数值模拟 被引量:5
6
作者 王力 王琳 +2 位作者 王世梅 郭飞 邹良超 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2019年第12期113-120,共8页
绝大多数滑坡的发生都与水直接相关,滑坡土体经常处于非饱和状态,而坡体的失稳破坏大都经历了一个时间过程,即滑坡变形具有蠕变性质。因此,绝大多数滑坡的失稳过程实质为非饱和蠕变过程,数值模拟时考虑渗流耦合蠕变效应更能符合滑坡变... 绝大多数滑坡的发生都与水直接相关,滑坡土体经常处于非饱和状态,而坡体的失稳破坏大都经历了一个时间过程,即滑坡变形具有蠕变性质。因此,绝大多数滑坡的失稳过程实质为非饱和蠕变过程,数值模拟时考虑渗流耦合蠕变效应更能符合滑坡变形的真实状态。根据前期研究成果所得的非饱和土非线性蠕变模型及其三维形式,采用试验数据对模型进行验证。由于常规商业有限元软件没有提供适合特定土体的非饱和蠕变模型,编制了基于渗流及蠕变耦合计算的有限元计算程序,并利用该程序对树坪滑坡在库水位变动下的变形过程进行了数值模拟。结果表明,计算结果与实际变形的监测值趋势比较接近,说明本文所建立的蠕变模型合理,编制的程序可靠,可用于实际滑坡的长期变形计算。 展开更多
关键词 滑坡 长期变形 非饱和土 渗流 非饱和蠕变模型 有限元 树坪滑坡
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武汉近60年冬季气温和夏季降雨量变化的小波分析 被引量:10
7
作者 倪林 张国栋 +1 位作者 邹良超 肖尚斌 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2009年第3期83-88,共6页
利用武汉1951-2007年的冬季气温和夏季降雨量的观测资料,用MHF(墨西哥帽函数)小波分析了武汉冬季气温和夏季降雨量的多时间尺度变化特征并对出现的极端气候进行了一定分析.结果表明,近60a来,武汉的冬季平均气温以18a周期振动最强... 利用武汉1951-2007年的冬季气温和夏季降雨量的观测资料,用MHF(墨西哥帽函数)小波分析了武汉冬季气温和夏季降雨量的多时间尺度变化特征并对出现的极端气候进行了一定分析.结果表明,近60a来,武汉的冬季平均气温以18a周期振动最强,夏季降雨变化以10a周期振动最强.在整个时间域上武汉显示出冬季气温和夏季降雨有比较好的对应关系.在未来一段时间,武汉冬季气温仍可能偏高,但已有转低的变化趋势. 展开更多
关键词 MHF小波 多时间尺度 气候变化 极端气候
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基于有序聚类的模糊加权马尔可夫模型在降雨预测中的应用 被引量:11
8
作者 赵欣 邹良超 倪林 《江西农业学报》 CAS 2009年第2期110-113,118,共5页
基于降水过程中存在大量不确定性和不精确性的特点,在传统的马尔可夫链模型预测方法的基础上,利用有序聚类的最优分割算法和模糊理论,采取以规范化的各阶自相关系数为权重,建立了基于有序聚类的模糊加权马尔可夫预测模型,并对宜昌1... 基于降水过程中存在大量不确定性和不精确性的特点,在传统的马尔可夫链模型预测方法的基础上,利用有序聚类的最优分割算法和模糊理论,采取以规范化的各阶自相关系数为权重,建立了基于有序聚类的模糊加权马尔可夫预测模型,并对宜昌1999-2007年的夏季降雨量进行了预测,结果表明,基于有序聚类的模糊加权马尔可夫预测模型用于降雨量的预测效果较好。 展开更多
关键词 有序聚类 模糊集 加权马尔可夫链 降雨量预测
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基于GIS的三峡库区滑坡空间数据库系统设计 被引量:7
9
作者 廖瑞祥 王刚 邹良超 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2011年第1期24-27,共4页
三峡库区是地质灾害的多发区,其中滑坡灾害尤为常见,因此有效地管理各种滑坡信息对于滑坡预测与评价有重要的意义.鉴于传统数据库不能管理空间数据的局限性,采用空间数据库技术有利于对滑坡的各种空间信息进行管理.从空间数据库的设计... 三峡库区是地质灾害的多发区,其中滑坡灾害尤为常见,因此有效地管理各种滑坡信息对于滑坡预测与评价有重要的意义.鉴于传统数据库不能管理空间数据的局限性,采用空间数据库技术有利于对滑坡的各种空间信息进行管理.从空间数据库的设计思路、内容、建库技术路线以及数据库功能4方面介绍了基于GIS(Geographic Information System)的三峡库区滑坡空间数据库系统的设计. 展开更多
关键词 滑坡 空间数据库 地理信息系统 三峡库区
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华山树轮代用降雨量的演变特征分析
10
作者 徐晓东 倪林 +1 位作者 肖尚斌 邹良超 《陕西师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S2期99-104,共6页
利用中国华山树轮重建的中国北部和中部1600—1988年近400年4—7月的降雨代用资料,运用R/S分析,MHF小波变换方法,对中国北部和中部1600—1988年近400年4—7月的降雨量进行了分析,并对时间域内极端多雨值和极端少雨值也进行了分析。分析... 利用中国华山树轮重建的中国北部和中部1600—1988年近400年4—7月的降雨代用资料,运用R/S分析,MHF小波变换方法,对中国北部和中部1600—1988年近400年4—7月的降雨量进行了分析,并对时间域内极端多雨值和极端少雨值也进行了分析。分析结果表明:近400年来,华山树轮代用降雨资料4—7月的降雨量整体比较稳定,极端多雨值序列和极端少雨值序列都有明显的减小趋势;华山树轮代用降雨资料4—7月的降雨量的有较弱的持续性,极端多雨值序列和极端少雨值序列都有较强的持续性;在整个时间域上,华山树轮代用降雨资料4—7月的降雨量具有明显的2a、19a和75—76a的振动周期,其中19a为主时间周期,且在长时间尺度上,目前正处于降雨偏少阶段。 展开更多
关键词 华山树轮 气候倾向率 R/S分析 小波变换 极端降雨值
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基于伯格模型的非饱和土蠕变模型构建 被引量:8
11
作者 郑俊 王世梅 +4 位作者 周辉 王力 邹良超 许汇源 侯会明 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2019年第8期112-118,124,共8页
滑坡变形发展一般都要经历一定的时间过程,同时在降雨以及库水位变动下,滑坡土体常处于非饱和状态,因此构建考虑基质吸力的非饱和土蠕变模型具有非常重要的意义。以三峡库区某滑坡滑带土非饱和蠕变试验数据为基础,基于伯格模型和非饱和... 滑坡变形发展一般都要经历一定的时间过程,同时在降雨以及库水位变动下,滑坡土体常处于非饱和状态,因此构建考虑基质吸力的非饱和土蠕变模型具有非常重要的意义。以三峡库区某滑坡滑带土非饱和蠕变试验数据为基础,基于伯格模型和非饱和土力学原理及相关假设条件,构建了适合该滑坡滑带土的非饱和蠕变模型。接着,利用非线性回归算法对模型参数进行求解,并将该模型预测值与试验值进行对比,验证了该模型的合理性。最后,考虑模型参数与净围压之间的线性相关性,对模型进一步修正,并验证了修正后模型的有效性。构建的非饱和土蠕变模型能较好地反映该滑坡滑带土的非饱和蠕变特性,其对预测该滑坡的长期变形具有重要的意义。 展开更多
关键词 非饱和土 滑坡变形 伯格模型 蠕变模型 非线性回归算法
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基于Flex的矿山公园景观评价系统 被引量:3
12
作者 徐飞飞 邹良超 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2011年第3期59-63,共5页
目前我国正在推进国家级矿山公园的建设工作.探讨矿山公园景观评价的理论与实践,对矿山公园的建设意义重大,但是,矿山公园的矿业遗迹评价理论体系还相当不健全.在确定矿山公园景观评价指标及权重和景观级别的基础上,采用模糊综合评判方... 目前我国正在推进国家级矿山公园的建设工作.探讨矿山公园景观评价的理论与实践,对矿山公园的建设意义重大,但是,矿山公园的矿业遗迹评价理论体系还相当不健全.在确定矿山公园景观评价指标及权重和景观级别的基础上,采用模糊综合评判方法,运用Flex的相关技术,开发出矿山公园景观评价系统.这对我国矿业遗迹评价和矿山公园信息化建设有着积极的意义. 展开更多
关键词 矿山公园 评价系统 模糊综合评判 FLEX
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干燥与饱和岩石裂隙受压变形与声发射特性研究 被引量:8
13
作者 李博 叶鹏进 +3 位作者 黄林 王丁 赵程 邹良超 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2249-2257,共9页
天然岩体处于各类复杂的地质环境中,定量描述岩石裂隙在各种条件下的变形破坏行为是开展各类与岩石裂隙力学特性相关研究的基础。通过单轴压缩试验和弹塑性接触数值计算研究了两种具有不同岩性的岩石裂隙在干燥与饱和状态下的受压变形... 天然岩体处于各类复杂的地质环境中,定量描述岩石裂隙在各种条件下的变形破坏行为是开展各类与岩石裂隙力学特性相关研究的基础。通过单轴压缩试验和弹塑性接触数值计算研究了两种具有不同岩性的岩石裂隙在干燥与饱和状态下的受压变形破坏行为,并对试验过程中的声发射信号进行了采集分析。结果表明:试验与数值计算得到的法向应力–位移曲线和塑性破坏区域皆基本吻合,验证了弹塑性接触计算方法的可靠性;塑性变形均值增量up随法向应力σn的增长呈现变化速率降低的非线性减小关系,利用力学及几何参数建立的拟合公式可较好地预测该关系;声发射源位置与试验及数值模拟得到的损伤破坏区域基本匹配,干燥状态下两种岩石声发射振铃计数、累计计数均高于饱和状态;声发射振铃计数与塑性变形均值增量的变化趋势基本一致。研究结果定量地揭示了岩石基本力学参数和裂隙表面特征对其受压变形破坏行为的控制作用。 展开更多
关键词 岩石裂隙 变形 弹塑性接触 声发射 法向应力
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岩石裂隙内浆液–水两相流可视化试验与驱替规律研究 被引量:9
14
作者 李博 王晔 +1 位作者 邹良超 杨磊 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1608-1616,I0004,I0005,共11页
富水裂隙岩体中的注浆是一个将浆液压入裂隙内空腔并驱替地下水的过程,开展浆液–水两相流驱替渗流规律研究对优化工程注浆方案具有重要意义。研发了基于粒子图像测速技术(PIV)的可视化驱替试验系统与方法,获取了3D打印的透明粗糙裂隙... 富水裂隙岩体中的注浆是一个将浆液压入裂隙内空腔并驱替地下水的过程,开展浆液–水两相流驱替渗流规律研究对优化工程注浆方案具有重要意义。研发了基于粒子图像测速技术(PIV)的可视化驱替试验系统与方法,获取了3D打印的透明粗糙裂隙内的流场分布以及流速与压差的关系;基于有限元法求解Navier-Stokes偏微分方程组模拟驱替过程,与试验测试结果进行了对比验证。结果表明:在恒定流速条件下,注浆压力会随着时间的增加呈现先缓慢增大再加速增大,最终趋于一个定值的演变趋势;浆液首先沿优势渗流通道驱替水,在到达出口后压力增速减缓,随后在较长的时间内逐渐驱替残余水;残余水的分布主要集中在连通主要渗流通道边缘的盲端孔隙和开度大小发生突变的细小孔隙处,具有较低的流速;采用平行平板模型评价具有相同开度的粗糙裂隙中的注浆过程将低估注浆压力达45%。注浆压力是工程注浆中的一个关键控制参数,在理论计算中应充分考虑粗糙度的影响以确定合理的注浆压力,提升注浆效果。 展开更多
关键词 粗糙裂隙 注浆 两相流 PIV 驱替
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法向应力作用下砂岩错位裂隙变形行为研究 被引量:3
15
作者 李博 崔逍峰 +2 位作者 莫洋洋 邹良超 伍法权 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1850-1860,共11页
受地质活动影响,天然裂隙往往存在不同程度的变形错位,对此类裂隙在法向应力作用下的变形行为尚缺乏定量的描述和评价,文献中经典裂隙变形模型的适用性尚未得到试验和数值模拟的验证。通过法向加载试验和弹塑性接触数值计算研究了具有... 受地质活动影响,天然裂隙往往存在不同程度的变形错位,对此类裂隙在法向应力作用下的变形行为尚缺乏定量的描述和评价,文献中经典裂隙变形模型的适用性尚未得到试验和数值模拟的验证。通过法向加载试验和弹塑性接触数值计算研究了具有不同错位的砂岩裂隙在法向应力作用下的变形破坏行为。采用经典的双曲线模型、统一指数模型和对数模型拟合了应力-位移曲线,确定了模型中参数的变化规律。结果表明:试验得到的应力-位移曲线与塑性破坏区域与数值计算结果基本吻合,验证了自主开发的弹塑性接触计算程序的可靠性;双曲线模型和对数模型在应力水平较小的阶段与数值计算结果存在较大偏离,而统一指数模型通过引入系数n,能够较好地匹配整个加载过程中的应力-位移关系;模型中的最大闭合量Vmax与裂隙最大开度正相关,初始法向刚度K_(ni)与岩石弹性模量正相关,与裂隙表面粗糙度和错位率负相关,系数n与裂隙表面粗糙度和错位率正相关;基于上述规律建立了针对V_(max)、K_(ni)和n的预测公式,预测结果与试验结果吻合良好。 展开更多
关键词 岩石裂隙 法向应力 法向位移 错位 弹塑性接触
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小学语文教学存在的问题及对策探究 被引量:3
16
作者 邹良超 《西部素质教育》 2017年第10期166-166,共1页
在现阶段小学课堂教学过程中,语文教学占据着核心地位。文章对当前小学语文教学存在的问题进行了分析,包括学生的主体地位无法得到凸显,教学手段单一、枯燥,教学过程没有实现生活化,并提出了小学语文教学过程中存在问题的应对策略。
关键词 小学语文 教学手段 生活化
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