庫水下降條件下土體滲流對邊坡穩(wěn)定性的影響研究.pdf

1、自從意大利瓦依昂水庫庫岸邊坡垮塌的慘劇發(fā)生以后，庫水位變化影響條件下的邊坡穩(wěn)定性的研究開始引起極大關注，目前在這一課題上已有大量的學術成果，包括實驗研究與計算理論研究，就計算理論方面而言，目前研究的焦點主要集中在了強度折減法在庫岸邊坡穩(wěn)定性的計算問題上，現(xiàn)已有大量文獻對這一方法進行研究但仍存在一些的問題有待解決，例如，滲流場與應力場的耦合計算，強度折減法的破壞判據(jù)缺少定量化的衡量標準，對于非飽和土滲流特性對庫岸邊坡穩(wěn)定性影響的研究較少，

2、針對以上問題，本文進行了以下幾方面的研究:
　　1、闡述了多孔介質(zhì)中流固耦合原理。闡述了有限元強度折減法的原理，對其破壞判據(jù)進行了討論，并針對庫水位變化條件下的邊坡穩(wěn)定性計算提出了一種新的破壞判據(jù)，使得破壞的臨界條件得以量化;
　　2、通過對ABAQUS通用有限元軟件進行二次開發(fā)，實現(xiàn)了庫水位隨時間變化的邊界條件，在此基礎上建立了有庫水位變化的均質(zhì)土邊坡模型。當認為土體非飽和區(qū)滲透系數(shù)不隨含水量變化時，針對這一模型分析了當庫

3、水位以1m每天的速度下降時不同飽和滲透率對邊坡內(nèi)部浸潤線位置以及相應安全系數(shù)的影響;
　　3、采用了Fredlund和Xing提出的估算方法對非飽和的土水特征曲線、以及其相應的非飽和滲透系數(shù)進行估算，并分析了該估算方法中三個參數(shù)對土水特征曲線以及非飽和土滲透系數(shù)的影響。另外，還將這一非飽和土估算方法計算得到的參數(shù)應用于庫岸邊坡有限元模型，實現(xiàn)了對庫水位下降條件下非飽和非穩(wěn)定滲流邊坡的模擬，在此基礎上分析了這三個參數(shù)對庫水位下降過程

4、中浸潤面以及安全系數(shù)的影響。并通過這一分析與飽和滲透率的影響分析進行對比;
　　4、采用研究得到的非飽和非穩(wěn)定滲流模型對沙子寨水庫除險加固工程進行了有限元計算分析與設計。根據(jù)規(guī)范要求對該水庫大壩的滲流穩(wěn)定性和整體抗滑穩(wěn)定性進行了復核，同時對規(guī)范要求的工況進行了擴展，分析水庫大壩在不同降速條件下的滲流穩(wěn)定性和整體抗滑穩(wěn)定性。介紹了土石壩滲流加固的常用工程方法，并選擇了適用于該工程的方案。對加固后的壩體建立了相應的有限元模型，并分析了