黄大中
- 作品数：17 被引量：78H指数：8
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- 发文基金：国家自然科学基金浙江省自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：建筑科学水利工程天文地球更多>>
- 径向双层各向异性的承压层井流模型及渗流分析被引量：1
- 2016年
- 考虑了抽水井表皮层的非均质、各向异性和上覆弱透水层的越流作用,建立径向双层各向异性非稳定承压井流模型。对竖向空间变量采用有限差分法将三维渗流偏微分方程初边值问题转化为矩阵偏微分方程初边值问题。应用拉普拉斯变换和矩阵理论求得径向扰动层(表皮层)和非扰动层各自水头降的半解析解。应用所求解对表皮层径向渗透系数沿抽水井线性变化和随机变化两种情形进行实例计算和分析,结果表明,负表皮效应使承压含水层的水头降增幅变大,导致水头降曲线在径向交界处出现上折;而正表皮效应使承压含水层的水头降增幅变小,导致水头降曲线在径向交界处出现下折;某一层位处的承压含水层水头降,既受同水平层的表皮层渗透系数影响,又受到相邻上下层的表皮层渗透系数的影响。
- 王玉林谢康和黄大中李传勋
- 关键词：表皮层半解析解矩阵微分方程承压含水层
- 定流量下承压层环向非完整井流理论及应用被引量：5
- 2012年
- 考虑井壁沿环向一部分不透水,建立定流量下承压层环向非完整井模型,应用Laplace变换和Fourier变换得到井流问题的半解析解,并获得特殊情况下的近似解.基于所得半解析解,分析环向非完整区对流场状况的影响以及影响程度沿径向的分布和随时间的变化.计算结果表明,环向的非完整性使流场产生明显的空间分布差异,会导致定流量井流实验时应用完整井理论估算得到的含水层参数产生偏差.针对这一问题,提出减小误差的方法.环向非完整井的流场特性可用于基坑降水,以增加基坑内的降水深度而减小基坑外的降水深度,通过算例对降水效果进行验证.
- 黄大中谢康和应宏伟胡安峰
- 关键词：半解析解积分变换
- 基于解析解和修正Newton-Raphson法的土层固结参数反分析研究被引量：3
- 2016年
- 土体固结参数的准确性是影响土层沉降变形计算精度的重要因素,常规室内试验获得的土体固结参数受扰动较大,精度无法满足精确计算需求。基于土层固结解析解和修正Newton-Raphson方法,建立通过土层沉降变形监测值反分析土层固结参数的优化求解模型,实现了对土体固结参数(体积压缩系数、渗透系数)和初始固结时间的准确估计,可满足工程中准确预测土层沉降变形随时间发展变化的需求。
- 黄大中
- 关键词：解析解固结参数反分析
- 第二类越流系统中结构性弱透水土层一维固结解析解被引量：6
- 2014年
- 在第二类越流系统中,考虑弱透水土层的结构性,将单层土转化为土体厚度不断变化的双层土一维固结问题,推导了以水头表示的结构性弱透水土层的一维固结解析解,进而给出了水位瞬时和线性下降情况的解答。结合3种不同算例,分析了在水位瞬时下降情况中,土的结构性对固结性状的影响。结果表明:结构特性越强,水头变化越慢,趋于稳定的时间越长,按沉降定义的平均固结度在结构性强的土层中增加得越缓慢。
- 吴浩谢康和黄大中
- 关键词：解析解
- 水位变化引发的土层耦合固结变形理论研究
- 地面沉降具有影响范围大、影响时间长及不可逆的特点，已成为严重的环境地质灾害之一。在我国经济高度发达的沿海沿江软土地区，随着经济的快速发展和城市化进程的加速，开采地下水与地面沉降控制之间的矛盾已越来越突出。因此对软土地区地...
- 黄大中
- 关键词：地面沉降地下水开采水位变化软土地区
- 水井抽水引起地基沉降影响范围探讨被引量：9
- 2014年
- 研究目的:地下水开采是引发地面沉降的的主要原因,且集中抽水引起的不均匀沉降会对高速铁路工程造成严重危害。因此,研究水井抽水引起地基变形过程,合理估算地基沉降范围,用以指导地面沉降区内的高速铁路选线及采取可靠的防治措施。研究结论:(1)基于离心模型试验结果,采用数值模拟方法模拟分析了不同深度条件下水井抽水引起地基沉降的规律和影响范围,模拟结果表明靠近抽水位置区域的地基变形大于远离水抽水位置区域,排水引起的地基沉降量与其不均匀程度随着排水次数和沉降的增大有逐渐减小的趋势;(2)不同深度抽水时引起地面沉降过程及影响范围有所不同,浅层抽水时不均匀沉降较为严重,影响范围较小,深层抽水时地基沉降较平缓,但影响范围较大;(3)承压水单井稳定流抽水引起的地基变形影响范围与含水层渗透系数负相关,与开采量正相关,若控制地下水开采量,其变形影响范围是可以控制的,一般不会超过1 000 m;(4)当高速铁路经过地面沉降易发区时,需采取绕避集中抽水区域、封井、禁采、限采及控制地下水开采量等多重措施;(5)该研究成果可指导高速铁路选线和铁路沿线地面沉降防治等领域。
- 李国和张建民张嘎黄大中
- 关键词：抽水地基变形离心模型试验数值模拟
- 有限区域水位下降引发的软土层三维轴对称固结解析解被引量：1
- 2014年
- 基于Biot轴对称三维固结理论，建立有限区域内水位均匀下降引发的软土层固结模型。利用Gibson—McNamee位移函数方法，对耦合固结方程进行解耦，结合Laplace变换和Hankel变换，对模型进行求解，得出计算软土层变形和内部孔隙水压力的解析表达式。通过与PLAXIS软件的有限元计算结果对比，验证了本文解答的正确性。基于水位均匀下降时的解答，推导水位不均匀下降时的土体固结计算方法。根据解析解分析水位下降范围和土体泊松比对土层固结性状的影响。分析结果表明：随着水位下降范围的增大和土体泊松比的减小，土层的沉降速率越来越快，竖向沉降、径向位移逐渐增大，土层内部初期的超静孔压上升幅度越来越大；竖向沉降影响范围为降水范围的2～3倍，径向位移最大位置为降水范围的1-2倍，受土体泊松比影响很小；与无限大范围水位下降情况相比，有限范围内水位下降引发的土层固结有显著的竖向沉降差异和径向位移，因此在实际工程中考虑降水范围是十分必要的。
- 黄大中谢康和王玉林陶海冰
- 关键词：水位下降位移函数解析解
- 坑外地下水位波动引起的基坑水土压力响应被引量：11
- 2014年
- 考虑滨海地区基坑外侧经受的动水作用,建立边界孔压变化的单层饱和土地基一维固结模型,采用杜哈姆积分和傅里叶级数求解,得到边界孔压波动下均质饱和土基坑的超静孔压响应表达式,研究了坑外地下水位简谐波动引起的土体超静孔压响应、分布规律及影响因素.通过算例计算,分析地下水位波动对基坑支护结构水土压力变化的影响.结果表明:当无量纲因子值较小时,土体中超静孔压随着深度的增加迅速衰减,各个深度的孔压波动存在明显的相位差,随着无量纲因子值的增大,超静孔压沿深度方向衰减幅度减缓,相位差减小,其响应幅值和影响深度均增大;坑外地下水位波动对主动侧总孔压、土体竖向有效应力、总侧压力的影响比较明显,对被动侧的影响相对较小;当地下水位上升即超静孔压为正值时,对基坑支护结构受力、基坑稳定性不利.
- 应宏伟章丽莎谢康和黄大中
- 关键词：超静孔压基坑水土压力解析解
- 抽水引起的有起始比降饱和土固结解析解被引量：2
- 2016年
- 研究在有起始比降的弱透水层下大面积抽水而引起的一维固结问题,采用分离变量法,获得该工况下的一维固结解析解。讨论土中渗流移动边界的运动规律,得渗流发展到达土层顶部的时间因子与起始比降的关系曲线,分析考虑起始比降后土体的一维固结和沉降特性。研究结果表明:当起始比降大于一定值时,渗流不会发展到达土层顶部,此时,弱透水层由于抽水引起的固结最终压缩量将减小,且起始比降越大,最终压缩量越小;当固结结束时,土体中孔隙水压力沿深度分布曲线为折线;而当渗流能够发展到达土层顶部时,最终压缩量为一定值,与起始比降无关,土体中的孔隙水压力沿深度分布曲线为直线。
- 张玮鹏谢康和吕文晓黄大中吴浩
- 关键词：一维固结解析解非达西流
- 抽-灌同轴非完整井承压层非稳定流模型及解析解被引量：15
- 2012年
- 对承压含水层在抽-灌同轴非完整井的抽、灌水作用下产生的地下水三维非稳定流建立了数学模型,应用Laplace变换、分离变量法以及井周边界条件傅里叶级数延拓的方法,推导得到考虑越流补给、各向异性条件以及在周期性循环抽水和灌水作用下的地下水水位变化的解析表达式。该解能够退化为考虑越流条件的Hantush非完整井流解析解、第一类越流定流量完整井解和Theis公式。通过算例,在恒定抽水和灌水速率情况下,分析了灌水与抽水速率比、灌水井滤壁长度对承压层水位变化规律及其沿厚度方向和径向分布的影响;在周期性抽水和灌水条件下,分析了承压层水位周期性波动变化的一些规律。
- 王玉林谢康和李传勋黄大中
- 关键词：灌水非完整井非稳定流LAPLACE变换分离变量法解析解
