Одномерная задача фильтрационной консолидации торфа

  • Костерин А.В. Казанский государственный университет, Казань, Россия
  • Поташёв К.А. Казанский государственный университет, Казань, Россия
УДК: 624.131; 532.546

Аннотация

В работе представлены различные способы математического моделирования процесса фильтрационной консолидации водонасыщенного торфяного грунта под действием приложенной постоянной внешней нагрузки. Течение воды в порах при этом предполагается подчиняющимся закону Дарси с предельным градиентом фильтрации. Исследована инженерная схема одномерного процесса консолидации, согласно которой грунт предполагается свободно-деформируемым вплоть до достижения предельной величины деформации. В рамках такой упрощенной модели соответствующая задача имеет аналитическое решение с малым числом параметров. Полученные результаты сопоставлены с решением задачи по известной модели вязкоупругой среды. Предложено обобщение вязкоупругой модели, учитывающее упрочнение грунта во время консолидации.

Информация об авторах

Александр Васильевич Костерин
д-р физ.-мат. наук, профессор, главный научный сотрудник НИИ математики и механики им. Н.Г. Чеботарева Казанского государственного университета
Константин Андреевич Поташёв
ассистент кафедры аэрогидромеханики Казанского государственного университета

Литература

  1. Егоров А.Г., Костерин А.В. Автомодельные решения задач об уплотнении и водоотдаче глин при отборе жидкости из пластов // Доклады АН России. 2002. Т. 383. №2. С. 202-205.
  2. Schiffman R.L. A bibliography of consolidation // Bear J., Corapcioglu M.Y. (Eds.) Fundamentals of transport in porous media (NATO ASF Ser.) Martinus Nijhoff Publishers. 1984. P. 619-669.
  3. Бернадинер М.Г., Ентов В.М. Гидродинамическая фильтрация аномальных жидкостей. М.: Наука, 1975. 200 с.
  4. Осипов В.И. Природа прочностных и деформационных свойств глинистых пород. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1979. 235 с.
  5. Амарян Л.С. Свойства слабых грунтов и методы их изучения. М.: Недра, 1990. 224 с.
  6. Мазуров П.А. Расчет одномерной нелинейной консолидации // Вопросы подземной гидромеханики и оптимизации нефтедобычи. Казань: Казан. физ.-техн. ин-т КФАН СССР, 1987. С. 55-62.
  7. Нуриджанян С.Ш., Хачатарян Э.А. Влияние начального градиента напора на процесс консолидации // Изв. АН Арм. ССР. Сер. техн. наук. 1983. Т. 36. №5. С. 22-25.
  8. Pascal Florica, Pascal Hanry, Murray D.W. Consolidation with threshold gradients // Intern. J. Numer. and Anal. Geomech. 1981. Vol. 5. No 3. P. 247-261.
  9. Мальцев Л.Е., Бай В.Ф., Мальцева Т.В. Кинематическая модель грунта и биоматериалов. СПб.: Стройиздат, 2002. 320 с.
  10. Мальцева Т.В., Трефилина Е.Р. Моделирование двухфазного тела с учетом несущей способности жидкой фазы // Математическое моделирование. 2004. Т. 16. №11. С. 47-60.
  11. Мальцева Т.В. Математическое моделирование напряженно-деформированного состояния водонасыщенного грунта с позиций теории вязкоупругости: Автореф. дис. … докт. физ.-мат. наук. Казань, 2006. 38 с.
  12. Николаевский В.Н. Механика пористых и трещиноватых сред. М.: Недра, 1984. 232 с.
  13. Егоров А.Г., Костерин А.В., Сахабутдинова Д.Р. Одномерные задачи консолидации с неизвестной подвижной границей // Механика твердого тела. 1998. №6. С. 132-142.
  14. Афанасьев А.Е., Чураев Н.В. Оптимизация процессов сушки и структурообразования в технологии торфяного производства. М.: Недра, 1992. 287 с.
  15. Hemond H., Goldman J. On non-Darcian water flow in peat // Journal of Ecology. 1985. No. 73. P. 579-584.
  16. Lang Y. Influence of water table changes on saturated peat compressibility and permeability. MEng Thesis, University of Waterloo. 2002.

Финансирование

Работа выполнена при поддержке РФФИ (05-01-00516).

Костерин А.В., Поташёв К.А. Одномерная задача фильтрационной консолидации торфа
Выпуск
Страницы
42-49
Раздел
Механика
Прислано
2007-03-04
Опубликовано
2007-03-27