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《沈阳建筑大学》 2011年
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地下水位变化对砂土地基承载特性影响试验研究

张聪  
【摘要】:水源热泵技术是利用地球水所储藏的太阳能资源作为冷、热源,进行转换的空调技术。水源热泵可分为地源热泵和水环热泵。抽水和回灌是水源热泵系统比较重要的两个环节,在系统运行过程中,地下水位随着抽水和回灌下降和上升,处于这种情况下,有必要对由地下水位变化引起的岩土工程问题作一分析和评估。 本文的目的通过室内模型试验、理论分析和数值模拟的方法,测试由于水源热泵抽水和回灌使地下水位发生变化时,砂土地基工程性质的变化规律,针对以上目的,本文做了以下几点工作: 1、开展了室内模型试验,通过采集土压力传感器和水压力传感器数据、在天然含水率和饱和含水率两种状态下做静载荷试验,分析了水位变化对地基特性的影响,得到了一些结论,如,随着含水率的增加摩擦角有减小的趋势;在饱和情况下的砂土地基承载力特征值比天然含水率情况下要低;随着水位下降,基础会有较小的沉降等。 2、根据室内试验得出的结论寻找理论层面的解释,分析了产生各种现象的原因,给出理论上的支持。 3、选取了适合的参数和本构模型,通过有限差分元软件FLAC3D对室内试验进行模拟,对模拟结果和试验结果进行对比,分析其规律,得到了一些结论,如,使用FLAC3D对密实砂土进行模拟,在天然含水率的状态下,可以很好的和试验数据吻合;在饱和含水率状态下,数值分析的结果和室内试验的结果在0~900kPa之间吻合较好,荷载到达900kPa而继续加载时,出现了较大偏差,此时可以使用拟合公式弥补这一误差;可知在人工回灌和抽水压密过程中,力学进程对孔隙水压力的影响很小,可以忽略不计等。 本文的研究成果将为进一步开展水源热泵推广工作提供一些有益的指导和建议。
【学位授予单位】:沈阳建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU441.4

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