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降雨条件下公路路基渗流特性及边坡稳定性分析
| 论文题名： | 降雨条件下公路路基渗流特性及边坡稳定性分析 |
| 关键词： | 公路路基;渗流特性;边坡稳定性;降雨入渗;路基边坡 |
| 摘要： | 降雨入渗是路基破坏和边坡失稳的主要诱发因素，滑坡与降雨有着密切的联系。深入研究降雨条件下的路基边坡失稳规律，并建立定量化的分析模型对路基坍塌和滑坡灾害的预防工作具有重要意义。本文综合运用饱和-非饱和渗流理论、降雨入渗理论和流固耦合原理，采用数值模拟方法分析了降雨渗流作用下路基渗流场和应力场的变化特点，并将极限平衡原理和有限元理论结合对边坡稳定性进行了分析。本文主要研究降雨入渗条件下土基内水分渗流和土体变形的规律以及由此引起的边坡稳定性的变化规律，从以下方面开展了研究工作： 1、降雨渗流理论和计算方法的研究。由饱和-非饱和渗流基本理论出发，介绍了降雨入渗非饱和渗流的控制方程，在此基础上分析了路基土体在降雨入渗条件下渗流的定解条件，并建立了相应的计算模型。 2、降雨入渗条件下路基的渗流场数值模拟研究。对不同降雨因素影响下的路基，建立相应的渗流计算分析模型，分析了不同降雨因素如降雨总量、降雨强度、降雨持时和降雨形式等对路基渗流场的影响。得到了土体的渗透系数、渗透性各向异性以及地下水位等因素变化的情况下路基渗流场的变化规律。分析比较了有行车荷载作用和无车载作用时降雨条件下的路基土的渗流规律。 3、降雨条件下土体的流固耦合分析。进行降雨条件下路基的渗流场和应力场耦合计算，得到了考虑降雨因素(降雨类型、降雨强度等)和土体性质(渗透系数大小、渗透系数各向异性)等条件变化时的路基应力和变形规律。 4、考虑降雨入渗的边坡稳定性研究。将降雨入渗作为土坡稳定分析的重要因素，通过极限平衡原理和有限元理论结合对边坡稳定性进行分析，得出相应情况下的边坡安全系数和最危险滑移面位置的变化规律。在不同的降雨条件、土体性质以及地下水位等的影响下定量得到了各种因素对土坡稳定性的影响程度，探讨各参数变化对边坡稳定性安全系数的影响，并对边坡稳定性进行了安全性评价。 论文系统探讨了降雨条件下影响路基渗流场及边坡稳定性的主要因素，为路基边坡的合理设计、有效防护和雨季失稳预测提供了可靠依据。 |
| 作者： | 曾田 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 张晓春 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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