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考虑降雨入渗影响的公路边坡稳定性数值试验研究
中文名称: 考虑降雨入渗影响的公路边坡稳定性数值试验研究
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论文编号: 3455506收藏本论文】【我的收藏】【我要投稿
英文名称: Numerical Experimentation on Highway Slope Stability Considering the Effect of Rainfall Infiltration
学位类型: 硕士毕业论文
作者: 涉及隐私,隐去***  作者本人请参看权力声明>>
导师: 涉及隐私,隐去***
毕业学校: 涉及隐私,隐去***
专业: 岩土工程
毕业年份: 涉及隐私,隐去***
关键字: 非饱和土 边坡 降雨 两相流 FLAC~(2D) 公路边坡
简介目录: 点击此处 免费索取本论文简介和目录>>
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论文简介:随着国民经济的不断发展,公路等级越来越高,高挖深填已不可避免,雨水非饱和渗透是一种非饱和暂态流,一定强度和持时下的降雨将会引起公路边坡孔隙水压力场的变化,使得边坡稳定性降低。高边坡经常发生在暴雨后跨塌的事故,造成经济损失和人员伤亡。因而,边坡非饱和渗流的应用研究对于掌握边坡在降雨作用下的应力应变状态,正确评价其稳定性具有重要意义。 本文简要介绍了多孔介质渗流理论的基本原理和方程,土—水特征曲线和渗透性函数的数学表达及其简化形式,以及水相非饱和渗流的控制方程。介绍了FLAC2D中水气两相流(Two-phaseflow)的基本控制方程和数值计算公式,以及与应力耦合的计算公式。 针对目前对于边坡降雨非饱和渗流计算一般采用不考虑气相流动以及渗流与应力耦合的简化计算方法,将两相流—应力耦合计算方法引入云南祥临公路边坡的降雨分析中。根据该地区工程地质特点采用FLAC2D建立了二维模型,进行了水气两相流—应力的耦合计算,并采用强度折减法计算滑面和安全系数,对降雨强度、降雨持时、边坡坡度等重要参数进行了试验。获得主要成果如下: ⒈降雨初期,土体的水相渗透性较差,饱和度上升较慢,当降雨强度较大时,雨水并不能完全深入坡体,随着降雨持时的增加,饱和度慢慢上升,降雨入渗量才逐渐增大;降雨初期,空气随降雨入渗向坡面外流出,而随着表层土体的饱和度增加,空气一部分流出坡面以外,一部分则压入边坡以内。 ⒉降雨导致表层土体负孔隙水压力逐渐上升为0,饱和度也逐渐上升为1,当出现浸润作用时,孔隙水压力在数值上变化较快,而在浸润峰到达时,含水量前期的提高程度并不大;边坡中存在一个非饱和区域,在降雨持续过程中该区域不断缩小。 ⒊降雨一部分被表层的非饱和土体吸收,增加了含水量,提高了饱和度,另一部分则流向坡脚,使得坡脚水位迅速抬高,极易引起坡脚发生破坏。 ⒋随着降雨强度和持时的提高,降雨入渗深度越深,土体的含水量提高,基质吸力减小,边坡安全系数越小。当降雨持时增加时,边坡的滑动破坏面有向浅层移动的趋势。降雨对坡率1:1和1:0.75两种的边坡影响程度基本相同。
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