基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的非飽和粉土坡面降雨非正交入滲機(jī)理研究.pdf

1、非飽和土坡在自然及工程實(shí)踐中最為常見,在降雨的作用下坡體內(nèi)土體會(huì)產(chǎn)生水分的滲流,從而導(dǎo)致邊坡的變形和失穩(wěn),并且這往往是導(dǎo)致各地邊坡失穩(wěn),產(chǎn)生滑坡的根本原因,故對(duì)降雨條件下水分入滲機(jī)理的研究極為重要,而在現(xiàn)有的理論中,在處理降雨入滲問題時(shí),均是將流量按照坡面角度進(jìn)行正交分解,作為滲流分析的第二類邊界條件,即正交理論,這與實(shí)際有著很大的差別。
　　本文通過SWCC土水特征曲線壓力儀測(cè)試了粉土的土水特征曲線,推導(dǎo)出了各基質(zhì)吸力下的非飽和

2、滲透系數(shù)。從結(jié)果中可以看出,當(dāng)基質(zhì)吸力比較小時(shí),土樣孔隙比越大,其滲透系數(shù)也越大,當(dāng)基質(zhì)吸力達(dá)到某一值時(shí),土樣的孔隙比越大,其滲透系數(shù)反而越小。
　　本文通過非飽和粉土室內(nèi)降雨模型試驗(yàn),研究了降雨強(qiáng)度、土體的密實(shí)度以及坡面的角度對(duì)入滲模式的影響,試驗(yàn)表明:(1)隨著降雨強(qiáng)度的增大,試驗(yàn)槽坡面徑流量、底面滲流量和側(cè)面滲流量均有隨之增大,且產(chǎn)生速率越快;(2)土體的孔隙比越大,試驗(yàn)槽坡面徑流量也越小,而底面和側(cè)面的滲流量越大;(3)當(dāng)

3、降雨強(qiáng)度一定時(shí),坡度越大,試驗(yàn)槽坡面徑流量,側(cè)面和底面的滲流量均減小。
　　第二部分工作是利用GeoStudio中的SEEP/W模塊對(duì)非飽和粉土室內(nèi)模型試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值模擬。對(duì)比數(shù)值計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果可以看出:由于數(shù)值計(jì)算中采用的是傳統(tǒng)的正交理論,導(dǎo)致數(shù)值計(jì)算中的徑流量和試驗(yàn)中的徑流量相差很大,降雨初期大于試驗(yàn)結(jié)果,而后期要小于試驗(yàn)結(jié)果,最后導(dǎo)致數(shù)值計(jì)算中的表面入滲量偏大,試驗(yàn)槽側(cè)面和底面滲流量均大于試驗(yàn)結(jié)果。數(shù)值計(jì)算和試驗(yàn)中降雨強(qiáng)度