基于水—气二相流—固耦合模型现场试验与数值模拟研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-15页 |
| 1.2.1 水-气二相流模型研究状况 | 第11-12页 |
| 1.2.2 水-气二相流-固耦合研究进展状况 | 第12-14页 |
| 1.2.3 充气法现场试验与数值模拟研究状况 | 第14-15页 |
| 1.3 研究内容及技术路线 | 第15-18页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第15-16页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第16-18页 |
| 第2章 非饱和土的基本理论 | 第18-24页 |
| 2.1 非饱和土的简介 | 第18-19页 |
| 2.2 非饱和土中的渗流理论 | 第19-20页 |
| 2.3 非饱和土中固体骨架的力学性质 | 第20-23页 |
| 2.3.1 应力变量 | 第20-21页 |
| 2.3.2 运动平衡方程 | 第21-23页 |
| 2.4 本章小结 | 第23-24页 |
| 第3章 人工充气法现场试验 | 第24-38页 |
| 3.1 现场试验工程概况 | 第24页 |
| 3.1.1 工程简介 | 第24页 |
| 3.1.2 工程地质及水文地质概况 | 第24页 |
| 3.2 现场试验设计方案 | 第24-28页 |
| 3.2.1 方案设计 | 第24-25页 |
| 3.2.2 试验方法与仪器 | 第25-28页 |
| 3.3 现场试验实施 | 第28-29页 |
| 3.3.1 现场试验施工要求 | 第28-29页 |
| 3.3.2 地表变形监测项目 | 第29页 |
| 3.3.3 数据采集项目 | 第29页 |
| 3.4 充气压力控制 | 第29-30页 |
| 3.5 监测数据结果分析 | 第30-35页 |
| 3.5.1 试验区地表变形监测 | 第30-31页 |
| 3.5.2 试验区土压力监测 | 第31-32页 |
| 3.5.3 试验区孔隙水压力监测 | 第32-33页 |
| 3.5.4 压缩空气流量监测 | 第33-34页 |
| 3.5.5 地表的变形机理分析 | 第34-35页 |
| 3.6 现场试验的结论及建议 | 第35-36页 |
| 3.7 本章小结 | 第36-38页 |
| 第4章 人工充气法的数值模拟方法研究 | 第38-66页 |
| 4.1 FLAC3D简介 | 第38-42页 |
| 4.1.1 FLAC3D软件特点 | 第38-39页 |
| 4.1.2 FLAC3D基本原理 | 第39-41页 |
| 4.1.3 FLAC3D建模的基本过程 | 第41-42页 |
| 4.2 TOUGH2简介 | 第42-46页 |
| 4.2.1 空间和时间离散 | 第43页 |
| 4.2.2 TOUGH2模块结构介绍 | 第43-45页 |
| 4.2.3 TOUGH2中EOS3模块简介 | 第45页 |
| 4.2.4 TOUGH2输入文件 | 第45-46页 |
| 4.3 FLAC-TOUGH下的松弛耦合 | 第46-51页 |
| 4.3.1 耦合网格模型的建立过程 | 第47-48页 |
| 4.3.2 耦合关系式 | 第48-49页 |
| 4.3.3 耦合程序 | 第49-51页 |
| 4.4 水-气二相流-固耦合模型的建立及求解 | 第51-55页 |
| 4.4.1 耦合网格模型的建立 | 第51-52页 |
| 4.4.2 材料参数和边界条件 | 第52-54页 |
| 4.4.3 耦合模型初始条件 | 第54-55页 |
| 4.5 结果分析 | 第55-60页 |
| 4.5.1 气相饱和度和孔隙压力分析 | 第55-56页 |
| 4.5.2 地面隆起情况分析 | 第56-58页 |
| 4.5.3 空气损失情况和有效应力分析 | 第58-59页 |
| 4.5.4 耦合过程应力场和渗流场相关图 | 第59-60页 |
| 4.6 耦合模型敏感性分析 | 第60-65页 |
| 4.6.1 改变充气时间 | 第60-62页 |
| 4.6.2 改变充气压力 | 第62-63页 |
| 4.6.3 改变灌入介质 | 第63-65页 |
| 4.7 本章小结 | 第65-66页 |
| 第5章 结论与展望 | 第66-70页 |
| 5.1 结论 | 第66-67页 |
| 5.2 展望 | 第67-70页 |
| 参考文献 | 第70-76页 |
| 发表论文和参加科研情况 | 第76-78页 |
| 致谢 | 第78-79页 |
