降雨入渗条件下的水气响应及边坡稳定性分析

发布时间：2025-02-09 19:03

　　自然界中大多数土壤都是非饱和的,降雨入渗会导致土壤的含水率增大,增大的含水率一方面会导致非饱和土的抗剪强度参数降低,另一方面会导致土体孔隙水压力有负值逐渐增大,甚至出现正的孔隙水压力;同时挤压原有孔隙中的空气,导致土坡内部的气压力增大,基质吸力降低,从而导致非饱和土的抗剪强度降低,此时非饱和土坡容易失稳。降雨入渗的过程是入渗的水挤压和替代土坡中空气的水-气二相流过程,要精确的分析降雨入渗对非饱和土坡稳定性的影响,首先要明确降雨入渗引起的土坡渗流场的变化情况,即分析降雨入渗引起的孔隙气压力、孔隙水压力、基质吸力、内摩擦角、黏聚力及含水率的变化规律,并在土坡的稳定性分析中予以考虑。主要研究内容及成果如下:(1)根据Wang等人的实验研究结合对土体内部气压的受力分析提出了气体突破压力的修正计算公式,结合Grismer等人的试验结果验证了气体突破压力的修正计算公式比Wang等人提出的计算公式更加精确。(2)Grismer等人认为气体突破之后气压便稳定在这个临界值上,但他们试验中雨水入渗时间和入渗深度都比较短,对入渗深度足够大,入渗时间足够长时气压是否保持稳定不变持怀疑态度。通过SEEP/W和AI...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3-1数值模拟图

的岩土工程和岩土环SEEP/W模块可以用于流渗流分析。利用IR/W模块对室内人工与理论分析结果作对比、封闭气压的变化规律分析中考虑气压力的影时，土体孔隙水压力和AIR耦合模块中建立

图3-5表面不积水不考虑气压力入渗模拟图

20表面不积水不考虑气压力入渗不考虑气压力影响时，雨水入0min后湿润锋下移30cm，降雨水就入渗到土柱底部。且湿

图4-8考虑气压力的入渗模拟结果

图4-8所示为考虑气压力的阻碍作用降雨24h的水气二相流模拟所示为不考虑气压力降雨24h的降雨入渗模拟结果。

图4-9不考虑气压力的入渗模拟结果

55图4-9不考虑气压力的入渗模拟结果图4-8和4-9可知，考虑气压的阻碍作用时，湿润锋下降深度明显气压时的入渗深度，当不考虑气压力影响时，湿润锋下移深度更

本文编号：4032720