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非饱和土体在开挖和降雨入渗影响下的稳定性理论与应用
| 论文题名： | 非饱和土体在开挖和降雨入渗影响下的稳定性理论与应用 |
| 关键词： | 非饱和土;开挖扰动;含水量;基质吸力;降雨入渗;边坡稳定性 |
| 摘要： | 该文主要研究开挖扰动并且以基坑工程作为研究背景,将开挖扰动对土体的影响转化为土体应力路径的变化,通过模拟应力路径变化的三轴试验,研究了开挖扰动对土的工程性质的影响,在电镜下观察到开挖扰动土样的微观结构.从微观角度证实了受开挖扰动影响的土样其微观结构的损伤是导致土体强度发生变化的根本原因.结合具体的基坑工程,采用常规土坡稳定性分析方法,考虑开挖扰动因素,结果表明如果考虑开挖扰动因素,边坡稳定性系数降低了约10﹪.基质吸力与含水量有着密切的关系,降雨入渗是导致土体含水量发生变化的一个主要因素.很多边坡在设计时取的安全系数足够大,但是在降雨后出现滑坡,其主要原因在于降雨使土体含水量提高,基质吸力明显降低,导致土体的强度降低,然而,现有的非饱和土工程设计理论仍然沿用饱和土的理论,基本不考虑含水量的变化对土体工程稳定性的影响.该文通过三轴试验研究了含水量的变化对土体强度与变形的影响,探讨了土体抗剪强度参数与含水量的关系,在此基础上运用非饱和土壤分运动的基本理论,结合北京地区的降雨特征和地下水特点,以含水量作为控制变量建立了降雨入渗的数学模型,在计算模型中考虑了降雨过程中土壤入渗能力的变化,采用有限差分法编制了计算程序,可以求解给定降雨条件的边坡土体瞬时含水量的数值解,由于考虑到了降雨过程中土壤入渗能力的变化以及渗流力的影响,该文所建立的分析降雨入渗边坡稳定性影响的计算模型更接近实际情况. |
| 作者： | 李兆平 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 张弥 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 北方交通大学 |
| 学位年度： | 2000 |
| 正文语种： | 中文 |
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