基于排水孔作用時邊坡非穩(wěn)定滲流與應(yīng)力的影響分析.pdf

1、邊坡工程是一項預(yù)防與治理相結(jié)合的建設(shè)工程,其目的是為了消除隱患、保障人民生命財產(chǎn)安全。其中,排水工程是很重要的分項,正所謂“治坡先治水”,水是邊坡破壞的主要原因,通過排水來降低水對邊坡的劣化,已經(jīng)被證實效果明顯。但是,由于水對邊坡影響的復(fù)雜性,在考慮排水條件下對邊坡滲流場與應(yīng)力場的改變方面還處于探索階段。因此,深入系統(tǒng)研究排水引起邊坡滲流場變化的規(guī)律,尤其是目前在土體型邊坡(滑坡)治理中廣泛應(yīng)用的地下水平排水孔(洞)作用機理,建立合理的

2、滑坡分析評價模型是十分重要的,可以為邊坡排水提供可行的理論及指導(dǎo)依據(jù)。
　　 本文采用某公路邊坡工程實例為研究依據(jù),對邊坡進行了野外工程地質(zhì)勘查和室內(nèi)試驗,獲得論文研究的基本數(shù)據(jù),并對工程進行了穩(wěn)定性分析和危害性評估,利用此工程數(shù)據(jù)對邊坡排水滲流理論進行分析和研究。
　　 本文重點研究了有地下水平孔(洞)作用下,地下水滲流的變化和對邊坡穩(wěn)定性的影響。從滲流理論入手,分析滲流中土水特征曲線,建立起基質(zhì)吸力與滲透系數(shù)的關(guān)系式

3、。在滲流分析時,根據(jù)工程實例得出水土特征曲線的具體變化關(guān)系,分析兩者的變化情況,在清楚基質(zhì)吸力理論之后進行數(shù)值模擬。在邊坡排水分析的過程中,根據(jù)土體多從飽和狀態(tài),轉(zhuǎn)向非飽和狀態(tài)的特征,本文選擇研究的是一個飽和一非飽和變化過程,考慮到水位線是隨著排水時間而變化的,屬于非穩(wěn)定流范疇,是一種對瞬時狀態(tài)下排水滲流的研究,為此選擇一款飽和.非飽和滲流模擬軟件Geo-studio對邊坡排水進行滲流模擬,并通過不同邊界條件的賦予,研究土體滲流過程中的

4、變化情況,從而得出邊坡滲流的規(guī)律。
　　 最后,從現(xiàn)今的降雨入滲研究理論出發(fā),根據(jù)邊坡滲流過程中可能發(fā)生應(yīng)力場耦合同樣發(fā)生在邊坡地下水排水過程中的現(xiàn)象,本文在簡要闡述Biot耦合理論的基礎(chǔ)上,在分析單獨的滲流場變化后,再對耦合情況下的邊坡進行研究,建立滲流應(yīng)力.應(yīng)變關(guān)系,并通過模擬分析,了解在耦合情況下應(yīng)力與應(yīng)變的變化情況,進而通過能量守恒原理推導(dǎo)計算公式,對所得出的值進行計算,大致了解滲流條件下水體勢能轉(zhuǎn)換為邊坡下滑力的能量情