本文關(guān)鍵詞：優(yōu)先流的工程特征及其應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： 優(yōu)先流 路基工程 穩(wěn)定性 海綿城市 敏感系數(shù) 集水通道

【摘要】：基質(zhì)中優(yōu)先流是一種常見的自然現(xiàn)象。優(yōu)先流通道能夠使水流或者溶液沿著少數(shù)基質(zhì)路徑被快速地運(yùn)輸。在路基工程中,優(yōu)先流的存在會(huì)對(duì)路基的抗壓能力和抗剪能力產(chǎn)生負(fù)面影響。優(yōu)先流又具有對(duì)荷載變化敏感度遲鈍,對(duì)降水有超強(qiáng)的收集能力等特點(diǎn),使得優(yōu)先流在海綿城市的建設(shè)中可以被利用起來。本項(xiàng)研究目的在于探究?jī)?yōu)先流的水流特征,研究?jī)?yōu)先流通道對(duì)路基穩(wěn)定性的影響以及探索優(yōu)先流在海綿城市建設(shè)中的應(yīng)用。首先提出并定義了優(yōu)先流必經(jīng)方向路徑和非必經(jīng)方向路徑,優(yōu)先流通道對(duì)荷載的敏感系數(shù)的概念。并且提出了漏斗形優(yōu)先流集水通道的海綿城市建設(shè)理念。項(xiàng)目采用實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方式,對(duì)優(yōu)先流的水流特性、優(yōu)先流通道的剪應(yīng)力和有效應(yīng)力進(jìn)行了詳細(xì)地研究。主要研究了以下內(nèi)容:1.優(yōu)先流流動(dòng)特性。在任意模塊中,水流的路徑可以分為必經(jīng)方向路徑和非必經(jīng)方向路徑。在非必經(jīng)方向路徑上,水流總是盡可能地沿著孔隙率較大的模塊完成流動(dòng)任務(wù)。這也是優(yōu)先流的一種重要性質(zhì)。在此過程中,引出了必經(jīng)方向路徑和非必經(jīng)方向路徑的概念。2.優(yōu)先流通道水流運(yùn)輸能力。即使在優(yōu)先流通道寬度變得很窄的情況下,優(yōu)先流通道依然擁有很強(qiáng)的水流運(yùn)輸能力。3.優(yōu)先流對(duì)路基穩(wěn)定性的影響。若原結(jié)構(gòu)中的任意位置被優(yōu)先流通道替換,會(huì)引起所受剪力和有效應(yīng)力數(shù)值的上升,但是剪力和有效應(yīng)力的變化趨勢(shì)保持不變。并且引出來了敏感系數(shù)這個(gè)概念。流量關(guān)于寬度的敏感系數(shù)和優(yōu)先流通道的寬度成反比。剪力關(guān)于寬度的敏感系數(shù)和優(yōu)先流通道的寬度成正比。根據(jù)敏感系數(shù)可以決定自變量的變化以達(dá)到最大效益。隨著所受荷載的增大,優(yōu)先流通道引起的應(yīng)力變化越明顯。反之,所受荷載越小,優(yōu)先流引起的應(yīng)力變化越小。水流在傳輸過程中,大部分水流會(huì)通過優(yōu)先流通道完成流動(dòng)任務(wù)。4.優(yōu)先流在海綿城市中的應(yīng)用。優(yōu)先流通道深度和優(yōu)先流通道水流比例成反比,和優(yōu)先流通道水流流速成正比。優(yōu)先流通道傾斜角和優(yōu)先流通道水流比例成正比,和優(yōu)先流通道水流流速成正比。優(yōu)先流通道的水流運(yùn)輸能力和對(duì)荷載變化的遲鈍性,決定了優(yōu)先流通道能夠在海綿城市建設(shè)中得到應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：優(yōu)先流 路基工程 穩(wěn)定性 海綿城市 敏感系數(shù) 集水通道
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U416.1;TU992
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-9
• 1 緒論9-23
• 1.1 研究背景9-20
• 1.1.1 優(yōu)先流的概念9-10
• 1.1.2 優(yōu)先流對(duì)路基的影響10-12
• 1.1.3 海綿城市12-20
• 1.2 軟件GeoStudio20-21
• 1.3 研究目的21-23
• 2 優(yōu)先流工程特征試驗(yàn)23-45
• 2.1 水槽實(shí)驗(yàn)23
• 2.2 水流灌溉設(shè)備模型設(shè)計(jì)23-25
• 2.3 實(shí)驗(yàn)步驟25-28
• 2.4 虛擬土壤模型28-30
• 2.5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理30-40
• 2.6 水流在不同寬度優(yōu)先流中的速度40-44
• 2.7 本章小結(jié)44-45
• 3 路基優(yōu)先流數(shù)值模擬45-59
• 3.1 優(yōu)先流通道對(duì)路基穩(wěn)定性的影響45-54
• 3.2 敏感系數(shù)54-57
• 3.3 本章小結(jié)57-59
• 4 優(yōu)先流在海綿城市中的應(yīng)用59-79
• 4.1 優(yōu)先流在排水中的設(shè)想59-61
• 4.2 漏斗形優(yōu)先流通道集水設(shè)想61-77
• 4.3 本章小結(jié)77-79
• 5 結(jié)論與展望79-81
• 5.1 結(jié)論79
• 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)79-80
• 5.3 展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 致謝85-87
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄87

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本文編號(hào)：1056239