降雨条件下非饱和土边坡渗流场解析解及其最小势能稳定性分析方法

发布时间：2021-10-21 16:03

　　在降雨条件下,非饱和土边坡内部土水状态不断发生变化,易导致边坡稳定性降低,发生边坡失稳或滑坡灾害,但目前缺乏一种既能反映雨水入渗时边坡内部土水状态的变化规律又能快速分析边坡实时稳定性的方法。本文开展了降雨条件下非饱和土边坡内部渗流场实时变化及其最小势能稳定性分析方法研究,主要内容和成果包含以下几个方面:（1）针对非饱和土边坡,构建降雨条件下的渗流场计算模型,并根据质量守恒定律、渗流的连续性以及非饱和达西定律推导出渗流场控制方程。基于控制方程,考虑坡体的初始含水量分布,分别求解出降雨强度小于、大于饱和渗透系数时坡体中实时含水量分布的解析解,并通过算例和试验验证了解析解结果。（2）通过一种更为简洁的方式计算剪切势能,基于坡体中实时含水量分布的解析解,考虑雨水入渗导致的坡体势能改变,建立了非饱和土边坡的总势能函数,并在计算安全系数时考虑入渗导致土体抗剪强度、自重以及渗透力改变,提出了一种降雨条件下非饱和土边坡最小势能稳定性分析方法。（3）通过5个参数控制构造任意形滑面,基于以上提出的稳定性分析方法,利用遗传算法实现了降雨过程中非饱和土边坡最危险滑面的实时搜索。通过算例与极限平衡法结果对比,验... 

【文章来源】：江西理工大学江西省

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

孔隙中的气-水交界面

常见的土水特征曲线

三种类型土的土水特征曲线

【参考文献】：
期刊论文
[1]间歇性强降雨下基于Green-Ampt入渗模型的边坡稳定性分析[J]. 苏永华,李诚诚.  湖南大学学报(自然科学版). 2020(03)
[2]降雨对软土基坑支护结构影响实测及机理研究[J]. 刘畅,季凡凡,郑刚,刘涛,刘永超.  岩土工程学报. 2020(03)
[3]强降雨下基于Green-Ampt模型的边坡稳定性分析[J]. 苏永华,李诚诚.  岩土力学. 2020(02)
[4]伊犁黄土总吸力和基质吸力土水特征曲线拟合模型[J]. 张爱军,王毓国,邢义川,于春亮,赵庆玉.  岩土工程学报. 2019(06)
[5]基于最小势能法的三维临界滑裂面搜索方法[J]. 温树杰,梁超,宋亮亮,刘刚.  岩土力学. 2018(07)
[6]多层结构土质边坡降雨入渗过程及稳定性影响分析[J]. 胡庆国,袁宁,刘登生,何忠明.  中国公路学报. 2018(02)
[7]利用土中水分蒸发特性和微观孔隙分布规律确定SWCC残余含水率[J]. 陶高梁,李进,庄心善,肖衡林,崔惜琳,徐维生.  岩土力学. 2018(04)
[8]边坡稳定性分析双折减法的几个问题[J]. 朱彦鹏,杨晓宇,马孝瑞,杨校辉,叶帅华.  岩土力学. 2018(01)
[9]浸水路基边坡最小势能稳定性分析方法[J]. 姚玮,温树杰,孙汉正.  公路交通科技. 2017(08)
[10]二维最小势能法的边坡安全系数新求解方式[J]. 温树杰,李红卫,姚玮.  防灾减灾工程学报. 2017(03)

博士论文
[1]降雨入渗下黄土边坡破坏机理及减灾技术研究[D]. 韩佳明.西安科技大学 2015

硕士论文
[1]基于最小势能法的三维边坡任意形滑裂面构建与临界滑裂面搜索研究[D]. 梁超.江西理工大学 2018
[2]地震作用下边坡最小势能稳定性分析方法及程序开发[D]. 李红卫.江西理工大学 2016
[3]改进的最小势能边坡稳定性分析方法及程序开发[D]. 孙加平.江西理工大学 2016



本文编号：3449306