黄土浅层滑坡渗流-力学耦合模型研究

发布时间：2024-03-22 04:33

　　降雨是黄土浅层滑坡最主要的诱发因素。为综合降雨入渗和斜坡地形因素对斜坡稳定性的影响,将传统的黄土分层假定入渗模型进行改进,使之更加适用于坡面倾斜的情况,并与工程中广泛采用的极限平衡方法集成,提出黄土浅层滑坡渗流-力学耦合模型,实现了稳定降雨条件下,黄土斜坡稳定性实时评价预警。与以往模型相比,该模型考虑了坡面倾斜对入渗的影响,具有更广的适用性和准确性。通过实例验证并与有限元模拟结果对比,证明模型达到较高的精度。

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

图1分层假定模型入渗图示

基于以上假定，由达西定律可得入渗率i为：式中：i为入渗率；ks为饱和导水率；H为地表积水深；L为湿润锋深度；Sf为基质吸力；a、b为系数。式（1）中，方括号内的前一项为作用于饱和区的压力与重力势梯度，而后一项为作用于饱和区的吸力势梯度。

图2考虑斜坡的分层假定入渗模型

式中：α为斜坡倾角。由水量守恒得：

图3不同坡度斜坡入渗深度随时间变化图示

滑坡灾害在黄土地区广泛分布，黄土浅层滑坡的深度较浅[5]，该类滑坡的滑动面的深度与滑坡长度之比小于0.1，因此在进行边坡稳定性分析时，可以把它们处理成无限斜坡[10]。无限斜坡模型假定：湿润锋为一平行于地表面的近似平面，滑动面是与湿润锋面重合的平面（图4）。图4无限斜坡计算简图

图4无限斜坡计算简图

图3不同坡度斜坡入渗深度随时间变化图示基于极限平衡理论，根据非饱和土抗剪强度理论[11]，无限斜坡稳定表达式为：

本文编号：3934637