降雨入渗下卢旺达红土路堤流与稳定性数值模拟研究

发布时间：2020-07-11 17:21

【摘要】：基于不同降雨强度、类型和持续时间的降雨入渗过程导致的红土路堤的不稳定性,本文总结了以往关于路堤非饱和水流动和稳定性分析的研究,并讨论了降雨条件下红土路堤的非饱和水流分析。降雨入渗导致土壤吸力减少以及抗剪强度降低;然后当土壤的抗剪强度降低时,路堤失效的可能性迅速增加。UMAT(用户材料)用于确定降雨入渗下路堤的破坏形成和FOS(安全系数)。根据这个案例,数值分析结果如下:1.建立红土路堤为模型,进行了数值模拟,研究了降雨入渗的渗流问题。通过对红土的测试和分析前期降雨分布,给出了孔隙水压力和饱和度分布。研究了降雨强度,类型和持续时间等基本参数。结果表明这些参数对路堤的稳定性有很大影响。2.新提出的模型已被用于研究拉伸-剪切强度耦合所带来的影响,使用自己的用户材料子程序UMAT作为扩展ABAQUS中本构模型的第二个发展函数;而ABAQUS本身没有考虑土体的拉伸剪切强度。通过比较实验室测试结果和模型预测,以及结合土壤的拉伸剪切和压缩剪切强度的新模型,对新提出的模型进行了验证。3.通过数值模拟分析了降雨入渗条件下红土路堤的稳定性。这是应用所提出的拉伸剪切强度的新模型的方法,其优点在于提出了路堤破坏的发展并确定了路堤的FOS。分析结果显示路堤的坡脚处于临界状态。
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U416.12

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨秋珍;李军;徐明;;农田典型土壤降雨入渗特征研究[J];高原气象;2008年S1期

2 陈引锋;王爱玲;;利用钻孔资料确定降雨入渗系数[J];地下水;2008年01期

3 刘洪丽;王旭东;张明泉;郭青林;王彦武;;莫高窟壁画劣化与降雨入渗关系的试验研究[J];兰州大学学报(自然科学版);2019年05期

4 王建新;刘晓丽;王恩志;;垂直降雨入渗水势模型的推导及其试验验证[J];水文地质工程地质;2013年02期

5 陈力,刘青泉,李家春;坡面降雨入渗产流规律的数值模拟研究[J];泥沙研究;2001年04期

6 吴泽华;;海岛山地坡面降雨入渗与地表径流观测研究[J];水利科技;2019年03期

7 祝磊;韩尚宇;洪宝宁;宋新江;;降雨入渗条件下考虑裂隙和风化对煤系土堑坡稳定性影响分析[J];水利与建筑工程学报;2010年04期

8 郭抗美;王超;纪洪广;;基于降雨入渗深度反演的某黄土滑坡机理研究[J];湖南科技大学学报(自然科学版);2009年03期

9 王文殊;许艳杰;朱宏飞;付琳;;考虑降雨入渗的饱和—非饱和渗流场数值分析[J];内蒙古水利;2008年01期

10 魏忠义,任鸿遵;南宫地区降雨入渗试验及地下水补给量计算的探讨[J];水文地质工程地质;1981年01期

相关会议论文 前10条

1 许翼;龙艳玲;徐向舟;;城市透水面铺装降雨入渗试验研究[A];变化环境下的水资源响应与可持续利用——中国水利学会水资源专业委员会2009学术年会论文集[C];2009年

2 王晓峰;王铁行;;考虑降雨入渗的黄土边坡稳定性分析[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集（下册）[C];2003年

3 陈卫卫;常乃坤;宁山超;;降雨入渗下的非饱和土质边坡渗流场及稳定分析[A];2015年7月建筑科技与管理学术交流会论文集[C];2015年

4 段选亮;金福喜;程鹏;;基于土体本构模型的某碎石土滑坡降雨入渗稳定性分析[A];2019年全国工程地质学术年会论文集[C];2019年

5 康景文;梁树;丁俊;贾踊;纪智超;;膨胀土基坑边坡降雨入渗深度试验研究[A];2018年全国工程勘察学术大会论文集[C];2018年

6 赵鹏洲;印长俊;陈锡阳;;考虑土体流变特性的降雨入渗土坡稳定性研究[A];中国流变学研究进展（2010）[C];2010年

7 沈铁元;崔春光;宋星原;张利平;殷志远;彭涛;;降雨入渗过程的一维数值模拟[A];中国气象学会2006年年会“山洪灾害监测、预报和评估”分会场论文集[C];2006年

8 张卓;练继建;杨晓慧;;降雨入渗对岩质边坡的稳定影响分析[A];第二届全国水力学与水利信息学学术大会论文集[C];2005年

9 荣冠;潘少华;周创兵;;两河口水电站边坡渗流计算及稳定性分析[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

10 田伟;戴福初;许领;邝国麟;;挡土墙填土边坡水文响应过程分析——以赖屋山挡土墙填土边坡为例[A];中国科学院地质与地球物理研究所第十届（2010年度）学术年会论文集(中)[C];2011年

相关重要报纸文章 前2条

1 高焕文;美国保护性耕作发展动向[N];东方城乡报;2010年

2 韦瑛;大力推广保护性耕作技术[N];武威日报;2007年

相关博士学位论文 前10条

1 王继华;降雨入渗条件下土坡水土作用机理及其稳定性分析与预测预报研究[D];中南大学;2006年

2 唐正光;降雨入渗影响因素与滑坡的研究[D];昆明理工大学;2013年

3 刘子振;持续降雨入渗非饱和黏土边坡失稳机理及其应用研究[D];兰州大学;2014年

4 宋孝玉;黄土沟壑区不同下垫面条件对农田降雨入渗及产流关系影响的研究[D];西北农林科技大学;2001年

5 杜咏梅;乔灌篱沟蓄坡面降雨入渗产流系统水分运动研究[D];太原理工大学;2014年

6 张连杰;降雨入渗条件下膨胀土边坡稳定性分析[D];中国地质大学(北京);2016年

7 李焕强;台风暴雨引发公路水毁特征与边坡水毁机理[D];浙江大学;2008年

8 豆红强;降雨入渗—重分布下土质边坡稳定性研究[D];浙江大学;2015年

9 方薇;残积层红黏土路堑边坡稳定性分析方法研究[D];中南大学;2011年

10 韩佳明;降雨入渗下黄土边坡破坏机理及减灾技术研究[D];西安科技大学;2015年

相关硕士学位论文 前10条

1 王晨兴;降雨入渗及其对斜坡稳定性的影响[D];西北大学;2019年

2 JEAN-AIME MUGENGA;降雨入渗下卢旺达红土路堤流与稳定性数值模拟研究[D];北京交通大学;2019年

3 王宇;降雨入渗诱发黄土边坡失稳室内试验及数值模拟研究[D];武汉工程大学;2018年

4 邱擎;降雨入渗对灰土挤密桩处理山区人工填土地基的影响研究[D];郑州大学;2019年

5 岳黎斌;降雨入渗下黄土地基渗流规律与湿陷特征研究[D];西安理工大学;2019年

6 金永贵;降雨入渗下青海实物地质库灰土固化盐渍土地基膨胀原因分析及治理[D];兰州理工大学;2019年

7 黄侄祥;降雨入渗及库水位升降对出山店水库土石坝渗流场的影响研究[D];华北水利水电大学;2018年

8 聂长涛;降雨入渗条件下的挡墙加固边坡稳定分析研究[D];浙江海洋大学;2018年

9 盛登宝;干旱半干旱地区降雨入渗对堆积土滑坡稳定性的影响研究[D];太原理工大学;2018年

10 霍旭挺;陇东二元地层边坡降雨入渗试验研究及其入渗规律评价[D];西安理工大学;2018年

本文编号：2750698