梯形明渠水力学特征水深的解析计算式研究

通过数学理论分析,推出了梯形明渠的临界水深和正常水深高精度解析计算式,并与现有文献相关计算式进行了对比分析。结果表明,新推出的临界水深计算式相对误差小于0.3%;当梯形明渠坡比0.1~7时,新推出的正常水深初值计解析算公式相对误差一般小于3%;另外,给出了收敛速度更快的正常水深迭计算公式,且在m1时正常水深计算公式在初值迭代一次后其误差均小于0.5%。新推出的梯形明渠临界水深和正常水深解析计算式方便简捷、精度可靠。     

塑料排水板处理地基固结计算及其工程应用分析

针对目前带状塑料排水板处理地基固结计算近似采用砂井地基固结理论的不足,将带状排水板等效为形状接近的扁椭圆柱体,考虑排水板井阻、涂抹影响,基于椭圆柱坐标系理论给出了总平均固结度的解析计算式;依托于某围垦工程深厚淤泥软基础真空联合堆载预压相关资料,通过对预压加固过程中孔隙水压、沉降等相关数据监测分析,认为真空预压过程中存在漏气问题,膜下真空度与原设计值存在较大偏差,通过延长真空预压时间及增加堆载预压厚度以保证深厚淤泥软土的前期预沉降量,基于本文提出的带状排水板处理地基椭圆柱固结理论沉降计算分析,认为带状排水板的椭圆柱固结理论与实际沉降监测值基本吻合,便于排水板的椭圆柱固结理论在工程实际应用中的推广。     

圆形无压隧洞恒定渐变流水面线计算的近似法

基于恒定渐变流基本微分方程,采用数值分析理论,得到流程与始、末段水深的解析函数,通过该函数可直接计算沿程水面线。该方法比《水工隧洞设计规范》中推荐的分段求和试算法更简单、便捷,特别对水深较敏感段。规范推荐试算法误差较大,并且逐段试算推求水深,将导致末端断面水深误差逐步累积,误差大,精度下降。通过工程实例计算比较得出:新解析法计算结果与规范推荐法(程序)计算结果基本一致,甚至优于规范推荐的分段试算法,完全满足工程实践要求。     

爆炸挤淤置换法在深厚淤泥地基海堤工程中的应用

对爆炸挤淤置换法处理海堤淤泥地基技术进行介绍,结合相关技术规程对爆炸挤淤置换法技术特点、施工方式等进行说明,认为爆炸挤淤置换法具有处理地基置换深度深、范围大以及施工进度快等显著优势。根据土力学理论,给出了自重挤淤深度D_0和悬浮式结构置换深度D的理论计算式。计算结果表明所提公式的计算值与实测值基本一致。最后以漩门三期围垦工程为例,对爆炸挤淤置换法进行分析,并通过相关钻探进行对比验证,结果表明实际施工成形断面与设计断面基本一致;由于受结构性淤泥软土灵敏性的影响,其爆炸法处理后的淤泥土抗剪强度指标一般折减0.8~0.9倍。     

弧底梯形明渠恒定渐变流水面线计算的直接算法

对圆弧底梯形明渠恒定非均匀流沿程水面线进行了深入研究,认为《溢洪道设计规范》推荐的分段求和法在趋近于正常水深附近,水深对流程S影响特别敏感,分段求和法误差较大。基于恒定渐变流基本微分方程,通过无量纲化数值分析,对无量纲流程S取对数函数,并作为新的待求函数得到新的方程,该方程在正常水深、临界水深附近性态相对较好,采用Runge-Kutta法和外推法结合并给出显式解求解式,通过算例分析,该法比规范推荐的分段求和试算法更简单、便捷,特别对水深较敏感段,规范推荐试算法误差较大,而本文方法则能一定程度上降低其敏感性。最后通过工程实例计算比较得出:本文新解析法计算成果与规范推荐法(程序)计算成果基本一致,甚至优于规范推荐的分段试算法,完全满足工程实践要求。     

考虑离心力非线性影响的高坝底挑消能收缩水深解析算式研究

针对现有底挑消能共轭水深计算公式未考虑坎底离心力影响,根据水力学理论推导了考虑离心力影响的坎底收缩水深非线性方程,该方程形式复杂,通常采用试算法或牛顿迭代法求解;通过无量纲原理及高精度数值拟合,巧妙地将复杂非线性方程转换为可公式求解的一元三次方程,进而给出收缩水深解析计算式,并认为考虑离心力影响后坎底收缩水深比规范一般算法成果稍大;并通过工程实例计算比较,该解析计算式方便简捷、精度可靠。