含碎石粉質(zhì)粘土松散堆積體降雨入滲條件下內(nèi)部穩(wěn)定性的影響因素研究
發(fā)布時間:2020-06-19 03:41
【摘要】:針對奉節(jié)縣康樂鎮(zhèn)李坪村苦草坪“8.31特大暴雨”后某非涉水堆積體分布區(qū)域特征調(diào)查中發(fā)現(xiàn),某些裂縫的變形方向與滑坡主滑方向存在較大差異,部分建筑物墻面出現(xiàn)明顯的“八字形”裂縫。認(rèn)為降雨條件下堆積體的變形規(guī)律,除了考慮因降雨導(dǎo)致邊坡土-水兩場耦合變化而引起的滑移外,還必須考慮因堆積體自身的強(qiáng)滲透性、高孔隙率而導(dǎo)致細(xì)顆粒侵蝕進(jìn)而引起的沉降變形。為了針對松散堆積體進(jìn)行降雨條件下內(nèi)部穩(wěn)定性參數(shù)研究,自行開發(fā)簡易的滲流侵蝕實(shí)驗(yàn)裝置,制定混合侵蝕流體土、水分離的實(shí)驗(yàn)方案,利用從滑坡現(xiàn)場取得的實(shí)驗(yàn)材料按不同孔隙率、不同顆粒級配、不同土石混合比制備不同參數(shù)的試樣,借助新開發(fā)的實(shí)驗(yàn)裝置以及實(shí)驗(yàn)方案針對不同參數(shù)的試樣進(jìn)行滲流侵蝕實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:(1)自行開發(fā)的簡易滲流實(shí)驗(yàn)侵蝕裝置能夠有效地模擬降雨條件下土體可能的侵蝕過程,依據(jù)制定的侵蝕混合流體土、水分離實(shí)驗(yàn)方案可實(shí)時地捕捉到侵蝕過程中水力梯度、粘土顆粒侵蝕速率、固體顆粒侵蝕速率、出滲流體侵蝕速率等侵蝕參數(shù)在滲流過程中的變化。(2)完整的侵蝕破壞過程大致可以分為四個階段,即侵蝕啟動階段、穩(wěn)定變化階段、加速破壞階段、破壞結(jié)束階段,并且每個階段都具有明顯區(qū)別的特征。水力梯度變化歷程中存在著三個臨界水力梯度,即侵蝕啟動臨界水力梯度、骨架變形水力梯度、以及侵蝕停止水力梯度。(3)導(dǎo)致松散堆積體發(fā)生滲流侵蝕的兩個關(guān)鍵因素為水力剪應(yīng)力以及有效孔隙直徑,當(dāng)水力剪應(yīng)力大于臨界水力剪應(yīng)力且顆粒粒徑小于土體有效孔隙直徑時,土體才會發(fā)生內(nèi)部不穩(wěn)定現(xiàn)象;臨界水力剪應(yīng)力由于考慮了試樣的孔隙率、滲透系數(shù)等水力特征相比于臨界水力梯度更加符合評定內(nèi)部穩(wěn)定性指數(shù)。(4)相比于間斷顆粒級配試樣,連續(xù)顆粒級配試樣具有更高的內(nèi)部穩(wěn)定性;基于Terzaghi過濾標(biāo)準(zhǔn)的Kezdi標(biāo)準(zhǔn)相對于KenneyLau標(biāo)準(zhǔn)以及Burenkova標(biāo)準(zhǔn)評價松散堆積體內(nèi)部穩(wěn)定性更加合理。(5)30%以及70%界限細(xì)顆粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)可將混合體結(jié)構(gòu)劃分為粗顆粒骨架結(jié)構(gòu)、粗-細(xì)顆粒骨架結(jié)構(gòu)、細(xì)顆粒骨架結(jié)構(gòu),骨架結(jié)構(gòu)確定了混合體的抗剪強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度參數(shù)、滲透性等物理力學(xué)參數(shù);粗-細(xì)顆粒骨架結(jié)構(gòu)試樣相比于其他類型骨架結(jié)構(gòu)試樣內(nèi)部穩(wěn)定性最差。
【學(xué)位授予單位】:重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:P642.2
【圖文】:
圖 2.1 實(shí)驗(yàn)裝置示意圖Fig 2.1 Schematic of the testing apparatus上游水頭測量管滲透室出滲流體收集杯頂板中間板底板螺紋桿螺帽入滲儲水箱電子秤水頭控制儲水箱硅膠管
H為試樣上下游的水頭(m/m);1H 為上游水頭(m);2H 為下游水頭(m),且2H 0(下游出滲面與大氣相連); L為試樣的高度(m)。由此可知,降雨模擬過程中,如果累積雨量未達(dá)到上游水頭測量管的溢流管前,土體的滲流模式為變水頭滲流,超過之后則變?yōu)槌K^滲流。(a)可調(diào)速蠕動泵 (b)裝有試樣的滲流室
本文編號:2720251
【學(xué)位授予單位】:重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:P642.2
【圖文】:
圖 2.1 實(shí)驗(yàn)裝置示意圖Fig 2.1 Schematic of the testing apparatus上游水頭測量管滲透室出滲流體收集杯頂板中間板底板螺紋桿螺帽入滲儲水箱電子秤水頭控制儲水箱硅膠管
H為試樣上下游的水頭(m/m);1H 為上游水頭(m);2H 為下游水頭(m),且2H 0(下游出滲面與大氣相連); L為試樣的高度(m)。由此可知,降雨模擬過程中,如果累積雨量未達(dá)到上游水頭測量管的溢流管前,土體的滲流模式為變水頭滲流,超過之后則變?yōu)槌K^滲流。(a)可調(diào)速蠕動泵 (b)裝有試樣的滲流室
【參考文獻(xiàn)】
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1 戚國慶,黃潤秋,速寶玉,胡云進(jìn),詹美禮;巖質(zhì)邊坡降雨入滲過程的數(shù)值模擬[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2003年04期
本文編號:2720251
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