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采用Midas-GTS软件,基于非饱和土强度理论Fredlund强度公式和饱和土有效应力原理,分析安康地区某膨胀土边坡在强降雨工况下坡体内各土层的孔隙水压力变化,并利用渗流-应力耦合研究边坡的稳定性。研究结果表明:随着降雨持时增加,膨胀土边坡体内孔隙水压力逐渐增大,表层膨胀土逐渐饱和,膨胀土的抗剪强度逐渐降低;同时降雨引起边坡体内地下水水位变化产生变化的空隙水压力。通过渗流-应力耦合分析,得出暴雨工况下不同降雨持时的边坡安全系数,其随降雨持时增加而逐渐减小,在降雨持时24h时安全系数降至0.89。 相似文献
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SEEP/W在基于非饱和土理论的公路排水设计计算中的应用 总被引:1,自引:1,他引:0
该文针对基于非饱和土理论的公路排水设计问题,介绍了基于有限元法的非饱和土水模拟软件SEEP/W,并用SEEP/W对实际道路渗流场进行了模拟.通过对比实测数据,认为SEEP/W可以很好地模拟复杂边界条件下的路基非饱和土水暂态流问题,并且认为土水特征曲线、水力传导曲线和几何边界是模拟计算的关键参数.通过路基内部渗沟和排水层对路基水分运动影响的模拟计算,发现渗沟或集水管同排水层的共同使用可以有效地减少路基水分. 相似文献
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为了探讨边坡在强降雨作用下的渗流情况和稳定性,采用Geostudio中的SEEP/W模块对边坡在降雨作用下渗流情况进行数值计算分析,再与SEEP/W模块进行耦合分析,采用Morgenstern-Price法计算边坡在强降雨作用下的安全系数,并分析其稳定性。 相似文献
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在渗流计算理论与极限平衡方法的基础上,对库水位升降作用下路基边坡的瞬态渗流场与稳定性进行数值模拟与研究。研究结果表明:1)在库水位上升过程中,浸润线位置几乎与库水位的变化“同步”,只存在短时间的“滞后”效应;而在库水位下降过程中,滑坡体内浸润线位置严重滞后于库水位的变化。2)库水位上升期间,路基边坡孔隙水压力增加,安全系数增加,最高库水位(175m)持续期,路基边坡孔隙水压力增加,安全系数缓慢降低;库水位下降期间,路基边坡孔隙水压力降低,安全系数迅速降低,最低库水位(145m)持续期,路基边坡孔隙水压力降低。安全系数缓慢增加。 相似文献
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弄清酸雨及干湿循环共同作用下膨胀土的膨胀性能及其微结构与矿物成分的变化,对研究酸雨区膨胀土的基本性质劣化及工程问题意义重大。为此,以广西酸雨重灾区百色原状膨胀土为对象,模拟酸雨(pH=3,5,7)与干湿循环(n=1,2,3,4)两者共同作用的环境,开展了无、有荷膨胀率试验,并采用扫描电镜(SEM)、压汞仪(MIP)和X射线衍射仪(XRD)分析了该环境下试样的微结构及矿物成分的演变规律。研究结果表明:酸性环境使试样的膨胀率增大,溶液的pH值越小,膨胀率越大;随干湿循环作用次数的增加,不同溶液环境下试样的膨胀率均先增大后趋于稳定,且2次作用后的增幅最大;经酸性环境与干湿循环共同作用试样的膨胀率增大更多,溶液pH值为3和5,经2次干湿循环后其膨胀率比pH值为7的分别增长了24.7%和7.9%;上覆压力能明显抑制试样膨胀率的增长,设定测试压力越大,该值下降越显著。酸性环境与干湿循环共同作用下膨胀率增大的机理可通过微观结构分析作出解释:酸性环境作用下膨胀土中游离SiO2,Al2O3,K2O,MgO,CaO等胶结物出现不同程度的溶蚀和淋滤,削弱了叠聚体结构间的联结作用,使面面叠聚结构的排列趋于分散,微孔隙体积及数目不断增大,同时遭受干湿循环作用后,土中微孔隙加速发育,土颗粒与溶液水间化学反应更剧烈,致使其膨胀变形进一步增大。因此,酸雨重灾区的膨胀土工程建设,必须考虑酸性环境与干湿循环共同作用造成的膨胀土基本性质劣化的不利影响。 相似文献
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研究表明膨胀土边坡的滑塌具有浅层性,破坏时土体受到的法向压力基本小于50kPa。文中基于此对干湿循环作用后饱和膨胀土高应力和低应力条件下的抗剪强度进行试验研究。结果表明,干湿循环作用下膨胀土的剪应力值随干湿循环次数的增加呈衰减趋势;高应力段粘聚力大于低应力段,而高应力段的内摩擦角小于低应力段,高应力段得到的数据结果势必偏离实际的拟合结果,不利于边坡稳定性分析;粘聚力随循环次数变化呈良好的指数函数关系,得到的经验公式可用来预测膨胀土的抗剪强度和膨胀土边坡干湿循环作用后的最终抗剪强度稳定值。 相似文献
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膨胀土路堑开挖一段时间后边坡坍滑是路基施工中常见现象且与坡高、坡率无直接联系.为探求其变形破坏演化过程以便实施有效工程处治,采用FLAC对广西百隆路百色膨胀土堑坡开挖过程进行模拟,获得新开挖边坡的位移、应力、应变变化规律;通过强度折减法计算得到的安全系数随挖深增大而减小,但此时边坡是稳定的.此外采用FLAC热力学模块模拟边坡大气影响深度内的湿度场,再次分析获得经历干湿循环作用后其相应的位移、应力、应变变化规律,即边坡的失稳过程.对比工程实体修建时的现场观察与数值分析结果,发现两者基本吻合,由此总结并提出开挖膨胀土堑坡坍滑的4阶段变化规律及合理实施柔性支护的建议. 相似文献
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考虑降雨入渗的非饱和边坡稳定分析 总被引:2,自引:0,他引:2
通过正交实验确定饱和—非饱和渗流计算参数,采用SEEP/W计算饱和—非饱和渗流规律,结合对淹锅沙坝滑坡在降雨入渗情况下的安全系数的计算,分析了降雨入渗的边坡稳定问题。 相似文献
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二级边坡与简单边坡或单级边坡相比,能够在不放缓坡度的情况下提高边坡的稳定性,具有广泛的工程应用价值,在考虑孔隙水压力作用下对二级边坡的稳定性进行了分析,对孔隙水压力的做功功率进行了推导,求出了二级边坡在孔隙水压力作用下的上限解,采用序列二次规划算法对其进行优化计算,并利用工程实例对其解的有效性进行了验证,分析边坡土体物理强度指标在考虑孔隙水压力的作用下对边坡稳定性的影响。 相似文献
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水位下降对边(滑)坡稳定性的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
通过PLAXIS有限元程序对一边坡算例进行分析,根据实际工程的需要选择理想弹塑性模型和莫尔-库仑屈服准则进行数值模拟,并对比分析了土体分别设置为排水条件和不排水条件时的情况。计算结果表明,当土体设置为排水条件时,在库水水位下降过程中,安全系数随水位的下降逐渐减小,但当水位下降了20 m以后,由于孔隙水压力给滑面提供了竖直方向的作用力,随着水位的继续下降安全系数反而略有上升。当土体设置为不排水条件时,坡体内产生的超孔隙水压力对边坡安全系数的降低更为明显。考虑坡体内超孔隙水压力时安全系数的计算结果比不考虑坡体内超孔隙水压力时的计算结果低10%左右,因此实际工程中应该充分考虑超孔隙水压力的积累和消散,并根据"最不利水位"所对应的安全系数进行校核。在计算过程中PLAXIS程序能较好地模拟水位下降引起的渗流作用对边(滑)坡稳定性的影响。 相似文献
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干湿循环对花岗岩残积土抗剪强度有明显的影响,其会影响路堑边坡的稳定性。利用前人研究成果获得花岗岩残积土在干湿循环荷载作用下的抗剪强度变化规律,并利用数值软件PLAXIS研究考虑干湿循环条件下花岗岩残积土强度变化的路堑边坡稳定性特性,评估干湿循环对花岗岩残积土路堑边坡稳定性的影响。数值模型首先与前人研究成果进行比对获得了较好的一致性,然后对干湿循环条件下花岗岩残积土强度变化的路堑边坡展开系统参数分析,并考虑了循环次数、初始凝聚力、内摩擦角、初始坡角、开挖坡角等因素的影响。研究结果显示,干湿循环对花岗岩残积土路堑边坡的稳定性有较大影响,可使得边坡稳定性降低10%~30%。研究结论为花岗岩残积土路堑边坡工程的设计和应用提供了一定的理论指导。 相似文献