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时间:2020-03-24
《低含水率砂土边坡离心模型试验与数值模拟.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第33卷第9期2016年9月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV01.33No.9Sep.2016doi:10.3969/j.issrr1002—0268.2016.09.007低含水率砂土边坡离心模型试验与数值模拟方薇1’2,周志剐1,彭锦艺1(1.长沙理工大学交通运输工程学院,湖南长沙410004;2.道路灾变防治及交通安全教育部工程研究中心,湖南长沙410004)摘要:针对低含水率砂土边坡失稳过程中的应力应变场演
2、变过程和水分迁移规律,采用离心模型试验与数值模拟相结合的方法进行研究。此外,分析了低含水率砂土似黏聚力的产生原因,提出了其计算方法,并阐明了低含水量非饱和砂土抗剪强度出现峰值效应的机理。研究表明:各模型均呈浅表层崩塌,对应的失稳破坏离心加速度值分别为24.69,44.39和40.09。随着离心加速度增加,应力梯度增大,剪应变从靠近坡脚处向坡顶逐步发展,最终在坡体内形成了塑性贯通的滑裂面,边坡发生滑动失稳。离心试验后水分明显向坡体深处转移,浅部含水量在残余含水量附近波动。当土水特征曲线拟合参数与基质吸力二者
3、满足一定关系式时,低含水率砂土的似黏聚力将出现极大值。关键词:道路工程;砂土边坡;离心试验;水分迁移;低含水率中图分类号:U416.1+4文献标识码:A文章编号:1002—0268(2016)09—0038—08CentrifugalModelTestandNumericalSimulationofSandySlopewithLowMoistureFANGWeil”,ZHOUZhi.gan91,PENGJin.yil(1.SchoolofTrafficandTransportationEngineerin
4、g,ChangshaUniversityofScience&Technology,ChangshaHunan410004,China;2.EngineeringResearchCenterofCatastrophicProphylaxisandTreatmentofRoad&TrafficSafetyofMinistryofEducation.ChangshaHunan,410004,China)Abstract:Byadoptingcentrifugalmodeltestandnumericalsimu
5、lation,thedevelopmentandtheregularityofmoisturemigrationofstress—strainfieldduringfailureofsandyslopewithlowwatercontentisstudied.Additionally,thecauseof“apparentcohesion”oflowwatercontentsandisanalyzed,itscalculationmethodissuggested,andthemechanismofpea
6、keffectofshearstrengthinunsaturatedsandwithlowwatercontentisclarified.Theresearchshowsthat(1)allmodelspresentsuddenshallowcollapse,andthecorrespondingunstablefailurecentrifugalaccelerationvaluesare24.69,44.39and40.Ogrespectively;(2)withtheincreaseofcentri
7、fugalacceleration,stressgradientbecamehigher,shearstraindevelopedfromslopefoottowardstopandfinallyformedslipsurfacewithrun—throughplasticzoneintheslope;(3)aftercentrifugaltest,watertransferreddownwarddistinctly,andshallowsandlayerremainedata“residualmoist
8、ure”;(4)whenthefittingparametersofsoil—watercharacteristiccurveandthematricsuctionsatisfiescertainequations,the“apparentcohesion”oflowwatercontentsandwouldreachamaximumvalue.Keywords:roadengineering;sandyslope;centr
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