浅论降雨条件下考虑饱和-非饱和两相流的边坡稳定性分析

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1、分摊号

2、DC挲7834-26密纽⋯～⋯⋯一鞫号——⋯一⋯～⋯中国科学院研究生院硕士学位论文隆匿蠡鲑．王整虚饱塑：韭缝麴题扭逋塑垫越鳌窟娃盆挺—艘土措母教师．，期建班巍屋——⋯⋯。．生邈登堂瞳武邀蚩±盘堂珏塞逝⋯⋯．申请学位级别礁±堂毽二-_学科专业名称盛±翼羹⋯一，论文提交日期。2立逝生蔓旦一论文答辩日勰2立篮堡§．：丝一培养单位虫匿整堂隧藁这是土左堂盈筮逝。二——学位授子单位一_．．-_．虫匿魁堂瞳磋究塞睡一⋯答辩委员会_：量席赴镄隧±一一接要降雨入渗是边坡失稳破坏的镦遇诱导因素，强降雨过稳中，

3、高边坡山体接受入渗{}给，边坡体中蛾下水瞬态运动露水压分霭将会严霾恶他边坡抟稳定状凝。器裁静透竣渗流及稳定黢研究串一般廷考虑{≥稳鞠带肉窳褶静流动褥惫褫了气相的作用，实际上气柏的存在对永相的逡动会产生较大的影响。一方面，当空气不能自由排出时，以气泡的形式存在予水中，气体被压缩后压力增大，增加了水驰流动辍力；另一方露，空气在承豹驱动下，水气嗣薅滚动，瞧戴产生了黠承滚静戮滞{窜掰。为了壳舔上述灵考虑筚褶渗流研究酌不足，更为准确遮模籀降雨条件下水相的入渗过稷和评价边坡的稳定慷，本文蕊予水气两相饱和一非饱

4、和渗流理论，围绕上述问题开展了研究。完成的主要工像如下：f1)褥石浦工程中多稠渗流的流动方程稀运动方程弓i入者士工程中，建立了水气两相渗流方程，并利用伽辽金(Galerkin)有限冗法将其离散化，推导了相虚的蠢限元计舞格式。(2)在豢土单相渗流理论旗础上，弓i入东气两相渗流臻论，编制了三维馓和～非饱和两相流有限元稷序(TwoPhase)。水气鳆楣渗流分析的有限元法在具体魄稷序实现上，存在一定的难度，主要体现在嬲个方程<包援嬲个连续拨方程、键和度约来方程、芬管悉力方稔)帮溪个来翔数(p。，po，&，

5、so)，器簧赣立进行方程组求解。本文献实现方法、数据存储格式、方程求解等方面歼展了研究，较好地解决了这些问题。f3)遥道算饲静骏谶与分析，琵较了柬。气两桷渗流与单稳渗流计冀结采的麓别及原因。结果表硝，采用水气两稠流模报降雨入渗过程更符会实酥，气张的动力牯滞氖数謦n渗瀛遗皮对予水胡的入渗过程囊较明最的影昀。“)运阐所编制的三维饱和一非饱和两褶流程净(TwoPhase)模叛了不丽降雨条{牛下禁一j#饱和边坡渗流场嬲变化情况，在姥基堪上，分掇了该边坡豹稳定性及其应力场嬲整掺场涟降霭时阉昶降褥强度豹变化关

6、系。关键淫：滚皱辉瓣入渗瓠横流镶帮一{#镪秘渗漉宥袋元稳定经分掰AnalysisofSlopeStabilityunderRainfallwithSaturated-unsaturatedSeepageConsideringTwo-phaseFlowofWaterandGasxiongJun(GeotechnicalEngineering)DirectedbyProf．LiuJianRainfallandinfiltrationplayanimportantroleininducingslopef

7、ailure+Duringstrongrainfall，theslopestabilitywillseriouslybeworsenedduetowaterinfiltration。Atpresent，onlytheflowofwaterphaseinunsaturatedzoneistakenintoaccountintheanalysesofslopestability,theeffectsofgasphasearegenerallyneglected，Infact，theexistingof

8、gasphasehasagreatinfluenceonthemovementofundergroundwater．Ononehand，thegasisremainedinwaterintheformofbubbleswhenitcannotescape,thegascompressionandagreaterresistancetowaterflowwillberesultedin；Ontheotherhand，boththewaterandthegaswouldflowsimultaneous

9、lyduetowaterdrivinggas，therebytheflowofwaterwouldberetarded．TosimulatetheprocessoftheinfiltrationandaSSessthestabilityofslopemorerationally,inthisthesis,thefollowingworkisfinishedbasedOnthetheoryofsaturated-unsaturatedseepagewithconsidera蛀onof