隧道围岩渗透系数反馈分析
2012-09-25关劲松
城市道桥与防洪 2012年1期
蒋 进 ,关劲松
(1.重庆交通大学,重庆 400042;2.辽源市东辽县公路管理段,吉林 辽源 136200)
0 前言
岩土渗流有关参数的正确取用是渗流计算分析中的重要环节。数值计算或模拟试验的精度再高,若选用参数不当也将导致计算分析结果的不可靠,而使确定的渗流控制方案不安全或过于浪费。目前计算机的精度已高达小数点后若干位,而参数选用中的误差却会高达数量级,这种计算中的精度失调问题实在应该引起注意。然而由于介质的复杂性,无论是实验室试验还是现场试验,不仅需要花费大量的人力、物力和时间,而且往往得不到满意的结果,造成大量的安全隐患。随着数值解法和计算机的发展,使利用数学模型反求参数成为可能。
本文将针对这一事实专门阐述如何利用大型通用有限元计算软件ANSYS的优化设计功能反馈分析渗透系数,使人们能够根据已有经验或研究成果对地质勘探资料和建筑材料性能做出比较可靠的估计,或者对取样利用室内试验设备测定及野外现场试验测定取得的参数的准确性做出评价和修正以得到更可靠的有关参数。
1 渗流场与温度场相似对比
渗流场中存在水头梯度,水缓慢地从高水头的地方流向低水头的地方;同样温度场中的热能在温度梯度作用下从温度高的地方向温度低的地方传导。 由此看来温度场和渗流场的传播过程具有较好的相似性,同时渗流与热传导的微分方程形式、控制变量,以及相关参数也具有很好的相似性,因此利用温度场来模拟渗流场在理论上是具有可行性的。……
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