边坡稳定性分析中的渗透力计算方法考证

发布时间：2018-01-26 20:59

  本文关键词： 土力学 边坡稳定性 渗透力 有效应力　出处：《岩土力学》2015年09期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：针对土力学中渗透力概念模糊、计算方法不统一的问题,从饱和土体的两相介质组成特性研究出发,全面阐释了饱和土体中与水相关的作用力概念,揭示了各种水作用力对土体骨架的面力作用本质。建立了渗流条件下土体、土骨架和孔隙水体的受力分析模型,推导了土中水流动形成的渗透力计算公式。从土体受力分析的弹塑性有限元和极限平衡分析方法两个角度,阐述了渗透力荷载效应的计算模式。分析结果表明:在有限元方法中采用有效应力原理进行土体受力分析可以正确反映渗透力荷载效应;条分法中的面力模型也可完全代表渗透力的荷载作用效应,但由于条分法中条间力假定的存在将导致渗透力荷载效应不能全面得到反映。边坡稳定性分析的水土合算总应力法在理论上是不完备的,而基于有效应力思想的水土分算法将条块边界上所有的水压力都作为条块受力分析的荷载,从而可以全面地反映渗透力的荷载效应,因此,在考虑渗透力作用方面是精确的。
[Abstract]:In order to solve the problem that the concept of permeability in soil mechanics is vague and the calculation method is not uniform, the concept of water-related force in saturated soil is comprehensively explained from the study of the characteristics of two-phase medium composition of saturated soil. In this paper, the nature of the surface force of various water forces on the soil skeleton is revealed, and the stress analysis model of soil, soil skeleton and pore water under seepage condition is established. In this paper, the calculation formula of permeability formed by water flow in soil is derived, and the elastic-plastic finite element method and limit equilibrium analysis method are used to analyze the stress of soil. The calculation model of seepage load effect is expounded. The results show that the effective stress principle in finite element method can accurately reflect the seepage load effect. The surface force model in the strip method can also fully represent the load effect of the permeability force. However, due to the existence of the inter-bar force assumption in the strip method, the effect of seepage load can not be fully reflected, and the soil and water total stress method for slope stability analysis is not complete in theory. And the soil and water division algorithm based on the effective stress thought takes all the water pressure on the strip boundary as the load of the strip force analysis, so it can reflect the load effect of the permeability force comprehensively. It is accurate to consider the effect of permeability.
【作者单位】： 长沙理工大学水利工程学院;中国电建中南勘测设计研究院有限公司;
【基金】：“十二五”科技支撑计划课题(No.2012BAK03B04) 湖南省自然科学基金(No.12JJ3055)
【分类号】：TU43
【正文快照】： 1引言渗流对边坡稳定性的影响是客观存在的。在我国学术界中,关于在极限平衡分析方法中如何考虑渗流对边坡稳定性的影响,存在着两种不同的观点[1-2]。这两种观点争论的焦点在于边坡稳定性分析的极限平衡法中边坡中的渗流作用力是按体积力考虑更好,还是按作用在条块边界上的面

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 唐辉明,马淑芝,刘佑荣,贾洪彪;三峡工程库区巴东县赵树岭滑坡稳定性与防治对策研究[J];地球科学;2002年05期

2 张永生,梁立孚,周健生;水位骤降对土质渠道边坡稳定性影响的弹塑性有限元分析[J];哈尔滨工程大学学报;2004年06期

3 郑波;王建宇;;圆形隧道围岩与衬砌渗透力解析解[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2011年01期

4 魏海涛;李远;;渗流边坡安全系数计算中的水土分算与水土合算误差分析[J];建筑科学;2011年09期

5 曹剑波;贾洪彪;曾川川;;边坡稳定性分析中水作用力计算方法研究[J];路基工程;2010年02期

6 李湛;栾茂田;刘占阁;范庆来;;渗流作用下边坡稳定性分析的强度折减弹塑性有限元法[J];水利学报;2006年05期

7 陈津民;;土中渗透力的定义和论证[J];岩土工程界;2008年10期

8 李广信;李学梅;;土力学中的渗透力与超静孔隙水压力[J];岩土工程界;2009年04期

9 柴军瑞,李守义;三峡库区泄滩滑坡渗流场与应力场耦合分析[J];岩石力学与工程学报;2004年08期

10 毛昶熙,陈平,李祖贻;关于“渗流作用下坝坡稳定有限元分析”一文的终结讨论[J];岩土工程学报;1984年05期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈建峰,秦建庆,石振明,沈明荣;砂井地基沉降的二维有限元分析(二)——修正剑桥渗流耦合模型有限元及实例计算[J];四川建筑科学研究;2003年04期

2 蔡江东;考虑稠度状态时饱和粘性土自重应力计算方法[J];四川建筑科学研究;2003年04期

3 周亦唐,钟国强,俞进,赵惠敏,葛晓旭;塑料土工格栅加筋土结构的振动台试验研究[J];四川建筑科学研究;2004年02期

4 付志前;单向土工格栅加筋土的流变模型[J];四川建筑科学研究;2004年02期

5 马明江;某泵站边坡土质特性研究[J];四川建筑科学研究;2005年03期

6 吴怀忠;王汝恒;刘汉峰;郭文;初文荣;;围压和固结应力比对砂卵石土动力特性的影响[J];四川建筑科学研究;2006年05期

7 王平;刘东燕;黄海斌;雷用;;挡土墙安全系数的抗震可靠性分析[J];四川建筑科学研究;2010年02期

8 郝婷s，

本文编号：1466577