考虑非饱和区变形的基坑降水沉降分析

传统的基坑降水渗流沉降耦合分析中,通常未考虑非饱和区的变形以及土体的非线性特征.本研究基于非饱和土有效应力理论,考虑土体孔隙特征及渗透性随应力状态的动态变化,建立了基坑降水饱和—非饱和渗流沉降耦合模型.利用Flex PDE软件编制计算程序,对一典型基坑降水模型进行了计算分析.分析结果表明,渗流—变形耦合效应会对地下水渗流场的分布造成一定影响,而孔隙度、饱和渗透系数变化对地面沉降的影响则具有时间效应;基坑降水初期,地面沉降速度较快,降水中应该引起格外重视.     

降雨入渗条件下边坡湿陷变形的数值模拟

降雨入渗是边坡发生失稳滑动破坏的主要因素之一为研究降雨入渗条件下边坡湿陷变形的基本特性,采用修正的巴萨罗那模型（BBM）和非饱和多孔介质力学理论,建立了基于弹垫性分析的非饱和流固耦合计算模型,开发相应的有限元程序,进行降雨入渗下非饱和土边坡渗流场和应力场耦合的数值分析,研究了降雨持时、降雨强度以及饱和渗透系数对边坡渗流和变形的影响．结果表明：该计算模型能够很好地反映边坡的湿陷变形特性,最大湿陷变形发生在坡面拐角及坡顶位置．降雨强度和土体饱和渗透系数的大小对边坡内孔压和位移影响显著：在降雨强度小于饱和渗透系数时,坡内孔压及位移随降雨强度的增大而增大;当饱和渗透系数小于且接近降雨强度时,坡内孔压和位移增量明显增大;而当饱和渗透系数远大于或小于降雨强度时,坡内孔压及位移变化量则较小．     

古树包滑坡坡面径流饱和-非饱和渗流的有限元分析

坡面径流产流规律的研究对预防滑坡和边坡排水具有重要的理论意义和一定的实用价值。本文基于有限元理论,采用Galerkin法建立了坡面径流饱和—非饱和渗流方程,对滑坡坡面径流饱和—非饱和渗流进行了耦合分析。以清江古树包滑坡治理工程为例,首先建立了数学模型,模拟了降雨入渗过程,研究了降雨强度、初始体积含水率对坡面径流产流规律的影响。结果表明：降雨强度越大,开始产流经历的时间越短,坡面径流的最大水深越大;初始体积含水率越大,产流开始时间和达到平衡的时间也会提前。     

三维应力作用下砂砾岩孔隙型渗流

为了掌握砂砾岩在三维应力作用下的渗流规律,开展了理论和试验研究。把渗透系数设定成孔隙率变化量的函数,再基于孔隙弹性理论推导孔隙率变化量和应力之间的关系,建立了孔隙型岩石的渗流应力耦合特性关系式,其表明平均有效应力是控制孔隙型岩石渗透系数变化的主要因素。在渗流-三轴应力耦合试验机上开展的砂砾岩渗流应力耦合试验的结果进一步证明,砂砾岩渗透系数与平均有效应力成负指数函数关系。根据理论分析和试验结果建立了砂砾岩在三维应力作用下的耦合特性关系模型。     

不同蓄水速度条件下库区岸坡变形体渗流特征研究

介绍了西藏某水库库区岸坡变形体的工程地质条件,建立了变形体渗流场数值模拟模型,确定了数值模拟计算参数;其次,基于非饱和渗流理论,分析和研究了不同蓄水速度下库区岸坡变形体的渗流场变化特征,得出按4种不同速度蓄水时,水库库区岸坡变形体内部渗流场变化存在明显的时效性和非线性特征,且蓄水速度越大,非线性渗流特征越明显;4种速度蓄水引起的库水位抬升均对靠近库岸浅表层处的局部渗流场影响最大,对岸坡深部基岩处的局部渗流影响基本无影响;4种蓄水速度主要影响库区岸坡变形体内部渗流场的变化过程,对渗流场的始末状态影响不大.     

基于饱和-非饱和理论的某土石坝渗流及坝坡稳定分析

土石坝的渗流场实际上是由饱和与非饱和渗流组成的统一体,而在实际工程中一般只考虑饱和渗流,这就使得计算结果与实际有所偏差.基于Geo-studio软件的seep/w和slop/w模块,以某土石坝为研究对象,对仅考虑饱和渗流与考虑饱和-非饱和渗流对坝体渗流及坝坡稳定的影响进行比较分析.研究结果表明:考虑饱和-非饱和渗流情况下的浸润线位置相较单纯考虑饱和渗流情况下的高,坝体渗流量有所增加,最大渗透比降相对较小,渗透稳定性较好;但与此同时,在渗流计算基础上用极限平衡法求得的结果显示前者稳定系数较小,基于规范规定的饱和渗流计算获得的坝体稳定系数偏于不安全.     

江河崩岸的影响因素分析

为了研究江河崩岸的发生机理,以长江中下游及其他河流典型崩岸实例为依据,分析了江河崩岸的影响因素及其对崩岸的作用,并针对崩岸类型分析了崩岸的关键性影响因素.结果表明:岸坡土体物质组成及分布和岸坡局部地形是崩岸形成的主要内在因素,水流冲刷和地下水渗流是崩岸形成的主要外部动力因素;各因素对崩岸的作用主要表现为侵蚀破坏、渗流破坏、重力破坏及突加荷载或边界条件破坏等.     

渗流作用下的岸坡泥沙起动条件

考虑渗透力作用,分析坡面泥沙受力特点,推导出岸坡均匀沙的起动条件和临界切应力计算公式,并采用不同渗流比降和不同水流方向的算例,以及长江中下游典型岸坡的实例,对渗流作用作出了定量分析。结果表明,泥沙起动流速曲线存在明显的转折点,可以解释崩岸的突发性;向坡外的渗流将大幅降低岸坡泥沙起动条件;冲刷水流方向也影响泥沙起动流速,在接近零流速破坏坡角时影响显著。     

涉水岸坡稳定性分析相关问题的研究

大中型水库的兴建形成了大量的涉水岸坡,库水水位的波动将对这些岸坡的稳定性产生影响,可能诱发滑坡甚至形成地质灾害,也将引起岸坡体内地下水的非稳态渗流,因此其稳定性分析变得十分复杂.文章通过实际算例,并结合有限元强度折减法,分析了影响涉水岸坡稳定性的因素,结果表明,有限元边界范围、渗流方向对涉水岸坡的稳定性有明显的影响;概化浸润面位置的差异是造成稳定性分析误差的主要原因.     

类土质岸坡渗流稳定性的修正传递系数法——以三峡库区凉水井滑坡为例

【目的】提出考虑渗流驱动力作用下的岸坡稳定的修正传递系数法。【方法】分析《重庆市地质灾害防治工程设计规范》( DB505029-2004 )(后简称《规范》)中三峡库区岸坡渗流驱动力计算方法的不足,建立类土质岸坡渗流驱动物理模型,提出岸坡渗流驱动力精细化计算方法,考虑渗流驱动力修正了类土质岸坡稳定性计算的传递系数法。【结果】三峡库区凉水井滑坡实例分析表明,《规范》中的方法和本文方法得到的稳定系数分别为 1.061 和 1.074 ,《规范》中的方法关于渗流驱动力计算过于保守。【结论】考虑渗流驱动力精细化计算方法对于大型、特大型岸坡稳定性计算具有实际工程意义。