邊坡充氣截水技術的模型試驗研究.pdf

1、滑坡是一種常見的地質災害，降雨引起地下水位上升是誘發(fā)滑坡的主要因素。因此邊坡截排水工程對維持邊坡穩(wěn)定性非常重要，目前邊坡排水工程主要側重于降雨入滲后排水，印處于一種被動的截排水狀態(tài)，而且當前排水工程往往對邊坡地形要求較高，工程的實施具有一定技術難度。自然界中邊坡往往處于非飽和狀態(tài)，降雨入滲實質是非飽和入滲問題，水向非飽和土體中入滲時，土壤中氣體被壓縮對入滲水流產(chǎn)生阻滯作用，基于此原理，論文提出了一種采用主動充氣方法減小坡面入滲及切斷邊坡

2、后緣水源補給通道以提高邊坡穩(wěn)定性的方法——高壓充氣截水技術。通過主動向土體中充氣的方式改變降雨入滲過程和坡體中地下水的滲流場分布特征:首先，充氣壓力的存在可以增大入滲阻力，延緩水流入滲，為其他工程措施實施爭取時間;其次，向土中充氣，可以維持坡體的非飽和狀態(tài)，有效的降低坡體土壤入滲能力，對于保持坡體土壤力學性能也有一定作用;最后，在充氣作用下，可以截斷邊坡后緣地下水補給通道，防止坡體地下水位的上升。
　　論文以試驗為基礎，機理研究、

3、理論模型推導和試驗結果分析相結合。首先通過閱讀國內外文獻對非飽和土入滲理論及模型進行了解，從力學角度分析了充氣過程中氣體在土壤中的賦存形態(tài)，然后結合能量理論、達西定律和兩相流理論對充氣阻滲機理進行分析;對現(xiàn)有入滲模型進行參數(shù)修正并加入主動充氣壓力項，提出了主動充氣條件下的入滲模型，給出了一種試驗獲得入滲率方程的方法;分別進行定水頭充氣入滲試驗和積水入滲試驗，分析充氣在細砂和碎石土入滲時阻滲效果，并建立了以入滲率之比為目標的評價函數(shù)，對充