降雨条件下土质高边坡的渗流与稳定分析

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1、兰州理工大学硕士学位论文降雨条件下土质高边坡的渗流与稳定分析姓名：张毅申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：李萍20080428硕士学位论文摘要土坡失稳大多出现在雨季或暴雨之后。因此，研究降雨对土坡稳定性产生的影响及准确预报事故发生的可能性，是当前亟待解决的一个复杂工程问题。本文针对土质高边坡在降雨条件下的稳定问题，运用饱和．非饱和渗流理论、土坡稳定分析方法等多种手段，分析降雨入渗对土质高边坡饱和．非饱和渗流场和稳定性的影响。其主要内容有：1．介绍降雨条件下的饱和．非饱和渗流基本理论，介绍非饱和渗

2、流控制方程，给出降雨条件下的边界条件。2．利用饱和．非饱和渗流计算的有限元列式，以MATLAB为平台，编写了渗流计算的MATLAB程序，并计算给定降雨条件下的土质高边坡渗流场。3．针对土质高边坡的特点，对计算过程中降雨边界的处理方法加以改进，使其适用于土质高边坡渗流场的计算。4．文中在渗流场计算的基础上，利用渗流场的孔隙水压力计算非饱和土的土体容重及其抗剪强度，以MATLAB为平台，编写了土坡稳定计算的MATLAB程序，分析了土坡安全系数的变化规律，探讨降雨对于土质高边坡稳定性的影响。关键词：降雨入渗

3、；饱和．非饱和渗流；土坡稳定分析；有限元m降雨条件下十质高边坡的渗流‘了稳定分析AbStraCtSlopeinstabilitymostlyOccursinrainyseason0rafterrainstorm．So，theeffectsoffainfallonthesoilslopestabilityandtheaccuratepredictionofpossibilityofaccidentoccurrenceareurgentandcomplicatedengineeringproblems．T

4、hispaperfocusesonlhestabilityproblemofhighsoilslopeunderrainfallcondition．Basedonthetheoryofsaturated：unsaturatedseepageandmethodofslopestabilit夕analysis，acomprehensiveanalysisontheinfluenceofrainfallinfiltfationforthesaturated．unsaturatedseepagefieldan

5、ditsstabi“tyofthehighsoilslopewascarriedout．MaincontentsofthispaperwereillustratedasfOllOws，1．Basictheoriesofthesaturated—unsaturatedseepageunderrainfallconditionandthecOntrollingequationofunsaturatedseepagewereintroduced．Theboundaryconditionswereputfor

6、ward．2．ByusedofGalerkinFEMmethodananalysisprogramofseepagecalculationwascompiledbasedMATIABsoftwareandfurtherseepagefieldOfhighsOilslopeundergivenrainfallconditionwefecalculated0ut．3．Aimingatcharacteristicsofthehighsoilslope，theprocessingmethodoftherain

7、fallinfiltrationboundarywasimpIOveds0thatthisnewimprovedmethodismoresuitablefOrcalculating蹄epagefield0fthehighsoilslope．4．BasedOnthecalculatiOnresultsOftheseepagefield，soilweightsandtheshearstrengthoftheunsaturatedsoilwerecalculatedafterusing0fporewater

8、pfessureoftheseepagefield．Funhefmofe，ananalysispfogfamfbfslopestabilitywasprogranlmedaccordingtoMATLABsoftwafe，whichcouldanalyzethevariatiOns0fsafetycoefficientofsloDestabilityandtheinnuencesofrainfallonthestabilityofhighsoilslop