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降雨条件下考虑裂隙的膨胀土边坡非稳定渗流数值模拟
| 论文题名： | 降雨条件下考虑裂隙的膨胀土边坡非稳定渗流数值模拟 |
| 关键词： | 膨胀土地区;路堑边坡;土水特征曲线;渗透函数;瞬态渗流场 |
| 摘要： | 膨胀土是一种具有胀缩性、裂隙性和超固结性的特殊粘土，随着高等级公路的大量修建，膨胀土对公路的危害和破坏日渐增多。在公路工程中，降雨引起的膨胀土边坡滑坡是最常见和破坏最严重的工程问题。了解降雨入渗引起膨胀土边坡内部渗流场的变化规律，以及裂隙对膨胀土边坡渗流场的影响，为研究膨胀土边坡浅层滑动的内在机制、提高边坡设计水平，以及预防和治理滑坡灾害提供理论依据。 本文结合南友路一典型膨胀土路堑边坡，通过室内试验了解膨胀土的渗透特性，采用ANSYS分析软件对考虑的膨胀土土体进行降雨条件下渗流分析，了解两种情况下边坡内部渗流场分布的变化规律，研究主要内容如下： 1)对全国典型膨胀土地区的膨胀土试样在室内进行土水特征曲线、收缩试验和饱和渗透试验，对膨胀土土水特征曲线的特征和影响因素进行归纳总结。采用土水特征曲线间接预测渗透系数的方法，获得了灰白色、灰黑色膨胀土和河南邓县膨胀土不同体积含水量下的渗透系数，并对两者关系曲线进行对数模型拟合，拟合效果很好。 2)采用ANSYS分析软件，模拟降雨条件下，考虑裂隙与不考虑裂隙的膨胀土土体内部渗流场的分布情况，对两种情况下渗流结果进行对比分析，分析结果表明，对于渗透性极差的膨胀土而言，在进行渗流分析时，必须考虑裂隙对渗流场的影响。 3)结合实际工程中的膨胀土边坡，在边坡的不同位置设置主裂隙，模拟降雨条件下，存在裂隙的膨胀土边坡内部渗流场分布情况，通过对不同降雨持时边坡内压力水头分布进行分析，分析结果表明：裂隙的存在是诱发膨胀土边坡浅层滑动的关键因素。 |
| 作者： | 刘平 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 郑健龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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