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《水入渗条件下边坡破坏离心模型试验研究》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、13卷2期自 然 灾 害 学 报Vol.13,No.22004年4月JOURNALOFNATURALDISASTERSApr.,2004文章编号:100424574(2004)0220149206水入渗条件下边坡破坏离心模型试验研究11112姚裕春,姚令侃,王元勋,杨 明,袁碧玉(1.西南交通大学土木工程学院,四川成都610031;2.成都信息工程学院,四川成都610103)摘要:水的入渗能对土体强度产生较大的影响,它是造成边坡破坏的一个主要因素。不同含水量土质边坡的离心模型试验表明:边坡的破坏类型与其含水量大小有关,且主要存在两种破坏类型:一种是含水量较小时形成的拉裂缝破坏,另一种是含水量
2、较大时形成的整体滑塌破坏;同时,含水量与边坡的最大稳定高度呈非线性关系。进一步的损伤力学分析表明,随着土体含水量的增加,损伤变量增大,并存在一个突变点;通过同离心模型试验结果比较,发现该突变点对应的含水量可作为两种破坏类型的判据。关键词:水;土质边坡;离心模型试验;损伤力学;损伤变量中图分类号:TU41文献标识码:ACentrifugemodeltestofslopefailureunderwater′spermeation11112YAOYu2chun,YAOLing2kan,WANGYuan2xun,YANGMing,YUANBi2yu(1.CivilEngineeringCollege
3、ofSouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,China;2.ChengduUniversityofInformation&Technology,Chengdu610103,China)Abstract:Waterisakeyfactortoslope′sstability,whichhasastrongeffectonthestrengthofsoil.Thecen2trifugemodeltestsindicatethattwofailuretypesofsoilslopearerelevanttodifferentwatercontent,i.
4、e.tensilecrackfailureoccursunderlowwatercontent,incontrast,wholefailureoccurs.Andthelimitedstableheightofslopeisnonlinearwithwatercontent.Basedondamagemechanics,itisshownthatwiththeincreaseofwatercontent,thedamagevariablewillbecomehigher.Therearecriticaldamagevariableandthecorrespondingcriti2calwat
5、ercontent,thetwofailuretypesofslopecanbedistinguishedbythecriticalwatercontent.Keywords:water;soilslope;centrifugemodeltest;damagemechanics;damagevariable 许多水-岩方面的研究都证实,水是造成岩土损伤及边坡破坏的决定因素。正常情况下,稳定的边坡由于工程、生活排水或降雨的作用,边坡土体发生变化,最后导致破坏,如南昆线八渡车站滑坡,滑坡体达500万方,整治费9000多万元,据分析施工和生活排水是导致该古滑坡复活的主要因素之一。由于地质条件的复
6、杂性,很难用一种或几种力学模型来准确描述边坡的受力状态,仅通过力学计算也是不够的,目前有关边[1]坡稳定分析方法的结果也不十分理想。土的力学性质呈非线性,且取决于其应力水平,而离心模型试验能很好地模拟以自重为主的土工问题,能正确地模拟原型结构的应力和变形,特别是针对一些高边坡,更能体现其优越性,克服常规试验和数值分析的局限性。收稿日期:2003-10-28; 修订日期:2004-02-03基金项目:国家自然科学基金西部重大研究计划项目(90202007)作者简介:姚裕春(1974-),男,四川绵阳人,博士研究生,主要从事道路防灾减灾研究.·150·自 然 灾 害 学 报
7、 13卷水对土质边坡的影响主要是水的入渗导致边坡土体含水量增加,使土体的强度下降而密度增大是引起边坡失稳的主要原因,即经过“地表水→水向边坡内渗透→边坡土体密度增大,强度降低→(破坏概率增大)[2]→边坡滑动破坏”这样一个过程。另外,含水量增加,会使土体软化(胶结物质破坏),土体受损。引入损伤力学有关理论分析了含水量对边坡的影响。通过改变边坡土体含水量来研究边坡变形破坏具有实际意义。1含水量对土
