土水特征曲线形状对降雨条件下土质边坡稳定性的影响研究

《土水特征曲线形状对降雨条件下土质边坡稳定性的影响研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、西安理工大学学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉ’ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（２０１４）Ｖｏｌ．３０Ｎｏ．３２５３文章编号：１００６－４７１０（２０１４）０３－０２５３－０８土水特征曲线形状对降雨条件下土质边坡稳定性的影响研究薛海斌１，党发宁１，尹小涛２，杨超１，周晓平３（１．西安理工大学岩土工程研究所，陕西西安７１００４８；２．中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室，武汉４３００７１；３．中国水电顾问集团西北勘测设计研究院，陕西西安７１００６５）摘要：土水特征曲线在土质边坡的饱和－非饱和渗流和稳定分析中起着举足轻重的作用。本文运用数值模拟的方法研

2、究了Ｖ－Ｇ模型中ａ、ｎ和θｒ等参数对降雨条件下土质边坡地下水位、孔隙水压力、体积含水率分布的影响，在渗流场计算分析的基础上采用Ｍｏｒｇｅｎｓｔｅｒｎ－Ｐｒｉｃｅ法对降雨条件下边坡的稳定性进行了分析，并从机理上解释了各参数对降雨条件下边坡稳定性的影响。结果表明，ａ值的增大会导致非饱和土边坡在降雨过程中安全系数的降低速率增大，在降雨结束后安全系数的回升速率增大，ｎ值对边坡安全系数变化的影响主要受初始吸力控制，θｒ值的增大虽然会导致在降雨过程中安全系数的降低速率增大，但是降雨结束后安全系数回升到稳定的时间减小。关键词：土水特征曲线；Ｖ－Ｇ模型；湿润锋；饱和－非饱和渗流；边坡稳定性中图分

3、类号：ＴＵ４３文献标志码：ＡＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｓｈａｐｅｏｆｓｏｉｌ－ｗａｔｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｃｕｒｖｅｏｎｓｏｉｌｓｌｏｐｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｕｎｄｅｒｒａｉｎｆａｌｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎＸＵＥＨａｉｂｉｎ１，ＤＡＮＧＦａｎｉｎｇ１，ＹＩＮＸｉａｏｔａｏ２，ＹＡＮＧＣｈａｏ１，ＺＨＯＵＸｉａｏｐｉｎｇ３（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００４８，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｅｏｍｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＧ

4、ｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＲｏｃｋａｎｄＳｏｉｌＭｅｃｈａｎｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｗｕｈａｎ４３００７１，Ｃｈｉｎａ；３．ＨｙｄｒｏｃｈｉｎａＸｉｂｅｉＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｘｉ’ａｎ，７１００６５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｏｉｌ－ｗａｔｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｃｕｒｖｅ（ＳＷＣＣ）ｐｌａｙｓａｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｉｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓａｔｕｒａｔｅｄ－ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄｓｏｉｌｓｅｅｐａｇｅｆｌｏｗａｎｄｓｌｏｐｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ．

5、ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｉｎＶ－Ｇｍｏｄｅｌｏｎｔｈｅｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｌｅｖｅｌ，ｐｏｒｅｐｒｅｓｓｕｅａｎｄｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｄｕｒｉｎｇｒａｉｎｆａｌｌｉｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｔｈｅｓｏｉｌｓｌｏｐｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙＭｏｒｇｅｎｓｔｅｒｎ－Ｐｒｉｃｅｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｅｅｐａｇｅａｎａｌｙｓｉｓ；ｔｈｅｉｒｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｔｈｅｓｌｏｐｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｓｅｘｐｌａｉｎｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍ．Ｉ

6、ｔｉｓｓｈｏｗｎｔｈａｔａｎｉｎｃｒｅａｓｅｏｆａａｃｃｅｌｅｒａｔｅｓｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｒａｔｅｏｆｔｈｅｓａｆｅｔｙｆａｃ－ｔｏｒｏｆｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄｓｏｉｌｓｌｏｐｅｄｕｒｉｎｇｒａｉｎｆａｌｌａｎｄｒａｉｓｅｓｔｈｅｒｅｃｏｖｅｒｙｒａｔｅｏｆｔｈｅｓａｆｅｔｙｆａｃｔｏｒａｆｔｅｒｒａｉｎｆａｌｌ；ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｎｏｎｔｈｅｓａｆｅｔｙｆａｃｔｏｒｄｅｐｅｎｄｓｏｎｉｎｉｔｉａｌｓｕｃｔｉｏｎ；ａｎｉｎｃｒｅａｓｅｏｆθｒｒｅｓｕｌｔｓｉｎａｎｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｒａｔｅｏｆｔｈｅｓａｆｅｔｙｆａｃｔｏｒｄｕｒｉｎｇ

7、ｒａｉｎｆａｌｌ，ｂｕｔｓｈｏｒｔｅｎｉｎｇｔｈｅｔｉｍｅｔｏｒｅａｃｈｓｔｅａｄｙｓｔａｔｅａｆｔｅｒｒａｉｎｆａｌｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｏｉｌ－ｗａｔｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｃｕｒｖｅ；Ｖ－Ｇｍｏｄｅｌ；ｗｅｔｔｉｎｇｆｒｏｎｔ；ｓａｔｕｒａｔｅｄ－ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄｓｅｅｐａｇｅｆｌｏｗ；ｓｌｏｐｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ土水特征曲线反映了土的湿度指标（体积含水率、重量含水量、饱和度）与吸力之间的关系，是非饱和土特性研究中最重要的物理力学参数。根据土水特征曲线，结