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文檔簡介
1、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)路徑被快速地運輸。在路基工程中,優(yōu)先流的存在會對路基的抗壓能力和抗剪能力產(chǎn)生負面影響。優(yōu)先流又具有對荷載變化敏感度遲鈍,對降水有超強的收集能力等特點,使得優(yōu)先流在海綿城市的建設(shè)中可以被利用起來。
本項研究目的在于探究優(yōu)先流的水流特征,研究優(yōu)先流通道對路基穩(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,
2、優(yōu)先流通道對荷載的敏感系數(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。項目采用實驗與數(shù)值模擬相結(jié)合的方式,對優(yōu)先流的水流特性、優(yōu)先流通道的剪應(yīng)力和有效應(yīng)力進行了詳細地研究。主要研究了以下內(nèi)容:
1.優(yōu)先流流動特性。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
3、路徑的概念。
2.優(yōu)先流通道水流運輸能力。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的水流運輸能力。
3.優(yōu)先流對路基穩(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)力的變化趨勢保持不變。并且引出來了敏感系數(shù)這個概念。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
4、以達到最大效益。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,大部分水流會通過優(yōu)先流通道完成流動任務(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)先流通道的水流運輸能力和對荷載變化的遲鈍性,決定了優(yōu)先流通道能夠在海綿城市建設(shè)中得
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