降雨影響下飽和-非飽和孔隙裂隙巖體邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià).pdf

1、本文首先闡述了多孔性裂隙化巖體的非飽和水力特性，并以毛細(xì)管理論為基礎(chǔ)推導(dǎo)了該類巖體的含水率(飽和度)—毛管壓力關(guān)系函數(shù)，并擬合已有持水曲線模型。在此基礎(chǔ)上，以北極閣邊坡為實(shí)例，進(jìn)行了各種降雨條件下邊坡飽和—非飽和滲流數(shù)值模擬。在應(yīng)用非線性規(guī)劃法進(jìn)行邊坡臨界滑動(dòng)面優(yōu)化搜索的基礎(chǔ)上，應(yīng)用建立在非飽和土力學(xué)基礎(chǔ)上的極限平衡法，對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。 對(duì)于大量發(fā)育有毛細(xì)管通道的滲透性巖體，其持水曲線已經(jīng)得到了一些應(yīng)用，但用試驗(yàn)方法較準(zhǔn)

2、確地測(cè)定具有基質(zhì)孔隙和裂隙雙重孔隙介質(zhì)的巖體的持水曲線目前仍是一個(gè)非常困難的問題。本文在巖體微觀結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，基于微觀結(jié)構(gòu)特征和毛細(xì)管理論探討了孔隙裂隙巖體持水曲線的預(yù)測(cè)方法，并運(yùn)用于實(shí)例分析。 針對(duì)該類巖體邊坡，文中討論并選取了合適的非飽和滲流介質(zhì)模型；分別采用了Gardner模型、Brooks-Corey模型和vanGenuchten模型進(jìn)行非飽和滲透系數(shù)的擬合，選取了擬合結(jié)果最好的模型。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了不同降雨強(qiáng)度、

3、不同降雨持續(xù)時(shí)間條件下的非飽和滲流數(shù)值模擬。模擬結(jié)果表明，降雨對(duì)邊坡體內(nèi)孔隙水壓力狀態(tài)有明顯的影響。 針對(duì)該實(shí)例，分析了邊坡可能的破壞模式，并編制了基于非線性規(guī)劃法的邊坡臨界滑動(dòng)面優(yōu)化搜索程序，搜索得到最危險(xiǎn)滑動(dòng)面。 在非飽和滲流數(shù)值模擬和最危險(xiǎn)滑動(dòng)面搜索的基礎(chǔ)上，應(yīng)用建立在非飽和土力學(xué)基礎(chǔ)上的GLE法和簡(jiǎn)化Bishop法進(jìn)行不同降雨條件下的邊坡穩(wěn)定性計(jì)算，分析了穩(wěn)定系數(shù)隨降雨強(qiáng)度和降雨持續(xù)時(shí)間的變化規(guī)律，為降雨條件下邊