新岩膨胀软岩滑坡降雨条件下渗流数值模拟及稳定性分析
  • 【摘要】

    延吉新岩滑坡位于在建汪延高速公路的K58+750~K59+030标段,属于典型膨胀软岩滑坡.该边坡失稳的因素是多方面的,而水是诱发该滑坡最主要的外因.降雨使边坡渗流场重新分布,非饱和土含水量变化,导致非饱和土强度的变化,影响边坡稳定性.本文以汪延公路软基滑坡成因机制与治理研究项目为依托,进行了滑坡岩土体渗透特性研究,并运用饱和-非饱和渗流基本理论和入渗理论,采用数值模拟(SEEP/W有限元软件)方... 展开>>延吉新岩滑坡位于在建汪延高速公路的K58+750~K59+030标段,属于典型膨胀软岩滑坡.该边坡失稳的因素是多方面的,而水是诱发该滑坡最主要的外因.降雨使边坡渗流场重新分布,非饱和土含水量变化,导致非饱和土强度的变化,影响边坡稳定性.本文以汪延公路软基滑坡成因机制与治理研究项目为依托,进行了滑坡岩土体渗透特性研究,并运用饱和-非饱和渗流基本理论和入渗理论,采用数值模拟(SEEP/W有限元软件)方法对不同因素对边坡渗流场的影响进行分析,同时将计算出来的瞬态渗流场应用考虑非饱和土抗剪强度的极限平衡法进行边坡稳定性进行分析,并探讨了不同因素对稳定性的影响.从研究中获得了以下一些认识.1、新岩膨胀软岩滑坡发育的主要特征是多裂隙性,类型主要为拉张裂隙,少数为鼓胀裂隙.2、对滑坡岩土体膨胀性室内试验,结果表明新岩滑坡岩土体为弱膨胀性土,膨胀力较强.滑坡岩土体蒙脱石类矿物含量较高、交换性阳离子含量较高、土中中小孔隙含量较高.3、利用前人研究成果,采取土体基本物理性质指标预测了滑坡岩土体的Fredlund-Xing土水特征曲线拟合参数a、n、m值.结果表明填筑土(疏松、破碎)和全风化砂岩的空气进气值较小、残余吸力值较小、中等吸力区间持水性相对较好等结论.饱和渗透试验结果显示填筑土(疏松、破碎)和全风化砂岩的饱和渗透系数(m/s)在10-6数量级,填筑土(密实)、粉质粘土和全风化泥岩饱和渗透系数(m/s)在10-8数量级,强风化粘土岩的饱和渗透系数在10-9数量级.4、利用SEEP/W进行降雨条件下边坡渗流场瞬态数值模拟,并进行了影响因素分析.结果表明降雨强度、持时、最大负压力水头对边坡渗流场影响较明显,降雨类型影响较小.5、将瞬态分析的渗流场孔隙水压力结果导入SLOPE/W进行降雨入渗边坡稳定性分析,并研究了影响因素.结果表明基质吸力、降雨强度及持时、最大负压力水头对边坡稳定性均有较明显影响. 收起<<

  • 【作者】

    许德智 

  • 【学科专业】

    地质工程

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    吉林大学

  • 【导师姓名】

    陈剑平

  • 【学位年度】

    2013

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    滑坡%膨胀软岩%土水特征曲线%饱和-非饱和%降雨入渗%边坡稳定性%数值模拟