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文檔簡介
1、近年來,降雨入滲導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)的情況越來越多,這是由于雨水入滲后破壞了邊坡的應(yīng)力平衡體系。降雨對邊坡產(chǎn)生作用的機(jī)理主要在兩方面:一是降雨動能外部的作用,二是降雨入滲后坡體內(nèi)部產(chǎn)生的有關(guān)作用。以前只注重前者,對于后者研究較少,但這種作用往往是非常重要的。同時,降雨入滲和邊坡破壞是一個不斷隨時間持續(xù)變化的過程,其受土體類型及性質(zhì)、雨型及雨強(qiáng)、邊坡構(gòu)造形狀、地下水及人類工程活動的影響。針對這一情況,本文從外在因素(降雨形式、初始含水率、氣阻分層
2、)和內(nèi)在因素(邊坡傾角、斜邊形狀、飽和導(dǎo)水率)的角度對邊坡入滲特性和穩(wěn)定性的影響進(jìn)行了詳細(xì)分析。
首先介紹了非飽和土的概念及其入滲理論,分別闡述了Green-Ampt模型、Horton模型、Philip模型、Kostiakov模型的基本假設(shè)和使用條件,重點(diǎn)介紹了Bishop和Fredlund非飽和土抗剪強(qiáng)度公式以及兩者之間的區(qū)別,之后闡述了非飽和土穩(wěn)定性分析特點(diǎn)和極限平衡分析方法。
本文側(cè)重探討了變雨強(qiáng)強(qiáng)度下邊坡入滲
3、特性與常降雨強(qiáng)度的差異,以及飽和導(dǎo)水率、土壤類型在變雨強(qiáng)下的敏感性分析;推導(dǎo)了初始含水率線性和任意函數(shù)分布下的濕潤鋒隨時間的變化關(guān)系,并將線性分布下的函數(shù)關(guān)系帶入邊坡安全系數(shù)公式中進(jìn)行了穩(wěn)定性分析;討論了分層假定的入滲量修正和氣阻作用Green-Ampt模型的入滲率修正,并運(yùn)用其修正結(jié)果分析了入滲時間和濕潤鋒深度的變化關(guān)系;分析了積水條件和降雨條件下傾角對邊坡入滲和穩(wěn)定的敏感性,將濕潤鋒和時間變化關(guān)系無量綱化,并應(yīng)用于邊坡安全性分析中;
4、求解了梯田在灌溉條件下邊坡潛在滑裂面的位置,并與斜坡同一時刻下的安全性作了對比;假設(shè)了飽和導(dǎo)水率沿豎向指數(shù)、線性、冪次變異情況下,入滲率的表達(dá)式及濕潤鋒和時間的變化關(guān)系,并分析了入滲偏差較小的指數(shù)和冪次變異下的邊坡安全系數(shù)。研究表明,不管外在因素(降雨形式、初始含水率、氣阻分層)還是內(nèi)在因素(邊坡傾角、斜邊形狀、飽和導(dǎo)水率)對入滲和邊坡穩(wěn)定都有明顯影響,加強(qiáng)這方面的分析對了解邊坡入滲內(nèi)部運(yùn)動和準(zhǔn)確把握邊坡失穩(wěn)有重要意義,從而適時采取有效
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