13320.降雨入滲條件下碎石土邊坡穩(wěn)定性分析

1、分類號UDC學(xué)校代碼：密級10616學(xué)號：成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文降雨入滲條件下碎石土邊坡穩(wěn)定性分析李靜指導(dǎo)教師姓名及職稱吳禮舟(教授)專業(yè)名稱建筑與土木工程申請學(xué)位級別工學(xué)碩士論文提交日期2014年5月學(xué)位授予單位和日期論文答辯日期2014年6月成都理工大學(xué)(2014年06月)—二———————二———____________________I___________I___I_______。。?！?。?！?。‘‘。。一答辯委員會主席觸蓼

2、!二零一四年六月摘要降雨入滲條件下碎石土邊坡穩(wěn)定性分析摘要滑坡是～種嚴(yán)重的巖土體失穩(wěn)現(xiàn)象。在所發(fā)生的各類滑坡中，碎石土滑坡是主要的滑坡類型之一，一般由坡積、殘積、沖積和崩塌堆積等形成的結(jié)構(gòu)松散的堆積體滑坡。降雨入滲是非飽和碎石土邊坡失穩(wěn)的主要誘發(fā)因素。碎石土滑坡的變形破壞是一個動態(tài)變化過程，由于滑體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及土體組成物質(zhì)的特殊性，對其進(jìn)行針對性的分析是必要的。本文針對降雨條件下碎石土邊坡穩(wěn)定性問題，運(yùn)用飽和非飽和滲流理論，分析不同降

3、雨條件下土坡內(nèi)滲流場的變化，利用非飽和土抗剪強(qiáng)度理論，結(jié)合計算出來的瞬態(tài)滲流場，對碎石土邊坡的瞬態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行分析。本文研究的主要內(nèi)容及成果包括：1基于非飽和碎石土特性及降雨條件下的飽和一非飽和滲流基本理論，分析降雨入滲的影響因素。采用室內(nèi)試驗(yàn)和二維有限元方法，進(jìn)行邊坡的降雨入滲分析。土一水特征曲線(SWCC)是分析非飽和土的強(qiáng)度和變形特性的關(guān)鍵。本文利用壓力板儀，進(jìn)行了三種不同級配土樣的脫水過程的土一水特征曲線試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，級配對

4、土一水特征曲線的陡緩變化趨勢影響顯著，顆粒粗、級配差的土體土水特征曲線較陡。在室內(nèi)進(jìn)行降雨型滑坡的物理模擬試驗(yàn)，根據(jù)預(yù)先埋設(shè)的體積含水率傳感器，測得不同降雨強(qiáng)度下，坡體內(nèi)不同深度的含水率變化情況。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，探討了不同降雨強(qiáng)度及同一降雨強(qiáng)度不同深度范圍內(nèi)體積含水率的變化規(guī)律。運(yùn)用VADOSE／W軟件，建立了降雨型邊坡穩(wěn)定性的滲流有限元分析模型，給出了降雨入滲有限元分析的實(shí)施步驟。結(jié)合算例，探討了降雨強(qiáng)度、降雨持時、前期降雨、滲透系數(shù)和

5、各向異性對滲流場的影響。2滲流場與應(yīng)力場是相互影響的，滲流場改變土體的力學(xué)性質(zhì)，土體應(yīng)力作用直接影響著滲透系數(shù)。從滲流一應(yīng)力耦合理論出發(fā)，闡述了滲流應(yīng)力耦合基本方程，建立非飽和邊坡的滲流一應(yīng)力耦合模型。結(jié)合算例，采用有限元方法計算了降雨強(qiáng)度、降雨持時、前期降雨、滲透系數(shù)和各向異性對滲流場的影響，并將其結(jié)果與非耦合計算結(jié)果進(jìn)行對比分析。3介紹了降雨入滲對邊坡穩(wěn)定性影響的機(jī)理及降雨入滲條件下邊坡穩(wěn)定性分析方法。運(yùn)用ABAQUS有限元軟件計算