理正岩土常见问题-渗流-水力学

渗流

1．

渗流软件中利用有限元法进行稳定流计算，为什么会出现不同截面计算的流量不同？流

量截面一般设在哪？

答：本系统采用非饱和土理论计算渗流，因此在浸润线以上的土体中仍有流量发生，故不同截面计算的

流量不同。一般设在偏近上游水位处。

2．

渗流软件中下游水位低于0水位如何交互？默认例题中为何不能显示？

答：因为只有水位线与坡面线相交时，水位线才能显示出来。

若要交互水位低于堤坝外侧的坡面线时，处理方法有下列两种： 1） 不绘出水位符号，只要交互边界条件正确就可；

2） 将背水坡的坡面线向下多交互几段，使得坡面线可以与水位线相交即可。

3． 渗流软件中土层的含义

软件用的是非饱和理论，软件中土层一项代表“界限孔隙负压”。 该值用于判断是否到了负压区，其中圆砾为-0.8，粘土为-15。 软件取用如下：

压力水头 大于0 界限孔隙负压值之间~0之间 交互的渗透系数-（小于界限孔隙负压值

0 交互的渗透系数 渗透系数 交互的渗透系数×压力水头） 界限孔隙负压值4． 软件算出的比降值为何比手算的大很多？

答：比降值是两点间的总水头差和两点间距离的比值，由于软件是有限元计算的，输出的值由剖分长度

决定，由于剖分长度很小，通常变化剧烈的地方，显示出的比降值会比较大。而手算通常是大比例的，变化相对平缓，因此通常会小于软件计算的。可以将软件的剖分长度给大些，比如10，比降值就有可能降低。

5． 公式法计算心墙式土堤，下游无水的情况下，为何改变上游水位高度，比降值没有变化？

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答：因为公式法是依据《堤防工程设计规范》GB50286—98开发的，在该规范E.5.2.1章中，下游无水

的比降公式是：变化。

J121m2和 J1m2 ，其中m2是下游坡的斜率，是常量，因此比降没有

弹性地基梁

1． 弹性地基梁（文克尔模型）和弹性地基梁（梁与地基共同作用）中的文 克尔模型有何不

同？

答：弹性地基梁（文克尔模型）是把梁和地基共同考虑，用地基的基床系数和梁的弹性模量和惯性矩折

算成一个梁的弹性特征值，用这个值带入刚度矩阵计算。

弹性地基梁（梁与地基共同作用）中的文克尔模型是把梁和地基分别考虑，先分别求出地基和梁的平衡方程，再通过梁节点竖向位移和地基沉降相等，可以求得梁与地基共同作用方程计算。

2． 弹性地基梁（郭氏表法）中， 输入“满布恒载标准值”和输入“梁上分布荷载”相同的值，计算结果不同，为什么？

答：因为郭氏表法仅支持满布荷载和集中力荷载，当选择梁上分布荷载时，程序将此荷载按照等效原则分

解成若干个集中力查表求解。而这两种方法对于满布荷载来说并不等价，所以计算结果有所不同。

岩质边坡

1．“锚杆和岩石的粘结强度frb”是取钢筋和砂浆的粘结强度还是砂浆和岩石的粘结强度？ 答：是取砂浆和岩石的粘结强度。但要保证钢筋和砂浆之间的抗拔力要大于砂浆和岩石之间的抗拔力，如

果不够，要加大锚杆长度以保证钢筋对砂浆不破坏。

隧道衬砌

1．“围岩弹抗系数”是取单位弹抗系数还是弹性抗力系数？

答：软件采用的就是围岩弹性抗力系数K， K与岩石的类别有关，还与洞径大小成反比。 单位弹性抗力

系数K0，要经过下式修正后，交互到程序中计算，软件不自动修正。 K和 K0的关系是：

K= K0/r

r-----圆形孔洞半径，非圆形隧洞，取洞宽一半。

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（PC1500取得是单位弹抗系数）

水力学

1． 渠道计算，用mining公式时，不需要参数“当量粗糙高度K”，但为何软件还要交互？天然河道如何交互？ 答： 计算谢才系数，如采用manning公式，是不需要交互“当量粗糙高度K”，但是软件还有个功能就

是：验算假定的水流状态是否正确，即根据公式Re*K/(4R)判断假定的水流状态是否正确，然后再根据新的判断验证或重新计算，这就需要参数“当量粗糙高度K”。

软件依据《水工设计手册》给出的“当量粗糙高度K”表都是人工材料。天然河道或沟渠的情况

复杂，软件无法找到经验数值。需用户根据实际河道情况和多年观测的水流数值推算。

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