非飽和土坡坡面降雨非正交入滲試驗(yàn)研究與數(shù)值分析.pdf

1、非飽和土坡在降雨入滲下的穩(wěn)定性研究需要確定土體含水率，因此對(duì)降雨入滲的規(guī)律性及邊界條件的研究具有重要的科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值。目前非飽和土坡坡面降雨入滲規(guī)律性及機(jī)理研究仍不完善，采用的正交邊界條件存在缺陷。正交入滲邊界對(duì)于不同性質(zhì)的土采用相同的邊界處理方法，對(duì)于邊界條件轉(zhuǎn)化的判別機(jī)制不符合非正交入滲實(shí)際，導(dǎo)致坡面土體的入滲計(jì)算的精度難以保證。在降雨入滲過程中，現(xiàn)有的坡面土體的入滲能力的確定方法具有缺陷，與實(shí)際的非正交入滲理論差異較大。

2、>　　為了研究非飽和土坡在降雨入滲條件下的入滲規(guī)律，探索符合實(shí)際的非正交入滲邊界條件，本文進(jìn)行了人工模擬降雨入滲試驗(yàn)，并針對(duì)非飽和土坡降雨入滲試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值模擬。研究?jī)?nèi)容主要分為以下幾個(gè)方面：（1）在原有室內(nèi)模擬人工降雨裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)而滿足本文試驗(yàn)的要求；（2）對(duì)粉質(zhì)粘土進(jìn)行室內(nèi)降雨入滲試驗(yàn)研究及入滲數(shù)值模擬，探討雨強(qiáng)、坡角及孔隙比對(duì)降雨入滲規(guī)律的影響；（3）設(shè)計(jì)了室外大型降雨試驗(yàn)裝置，并進(jìn)行非飽和砂土室外坡面降雨入滲試驗(yàn)。

3、r>　　對(duì)室內(nèi)和室外非飽和土坡降雨入滲試驗(yàn)進(jìn)行重點(diǎn)研究，分析得到非飽和粉質(zhì)粘土和砂土坡面的降雨入滲規(guī)律。將試驗(yàn)結(jié)果與采用正交入滲邊界的數(shù)值模擬結(jié)果相比較，證明了目前按正交理論處理的入滲邊界條件存在的錯(cuò)誤之處。非飽和土坡坡面降雨入滲的試驗(yàn)研究表明，對(duì)于滲透能力弱的粉質(zhì)粘土，坡角和雨強(qiáng)的變化對(duì)降雨入滲的規(guī)律具有顯著的影響，而數(shù)值模擬中難以反應(yīng)出其對(duì)入滲率的顯著影響；對(duì)于滲透能力較強(qiáng)的砂土，雨強(qiáng)與飽和滲透系數(shù)的相對(duì)大小不能作為坡面土體在降雨入