【摘要】：地下排水系統(tǒng),作為邊坡工程的重要組成部分,對保證邊坡的穩(wěn)定性至關(guān)重要。軟式透水管是近年來地下排水系統(tǒng)中常見的形式。目前,關(guān)于邊坡中軟水透水管的研究主要集中在常水頭條件下的排水效應(yīng),而間歇性條件下的淤塞和排水效應(yīng)的研究鮮有涉及。我國東南沿海地區(qū)氣候溫暖多雨,邊坡中水位變化頻繁。因此,間歇性排水條件下,邊坡軟式透水管的淤塞和排水效應(yīng)的研究成為亟待解決的關(guān)鍵科學(xué)問題,可為實際邊坡工程的支護提供參考依據(jù)。本文針對福建省典型的花崗巖殘積土邊坡,利用室內(nèi)邊坡物理模型試驗,在間歇性后緣補給充分情況下,分析透水管流量值和邊坡土體中的孔壓值,并借助先進的數(shù)碼顯微鏡設(shè)備對透水管表面土工織物的淤塞面積進行觀測評估,對軟式透水管的淤塞和排水效應(yīng)展開研究。在室內(nèi)模型試驗基礎(chǔ)上,結(jié)合PLAXIS 3D數(shù)值模擬,揭示間歇性排水條件下,邊坡軟式透水管排水效應(yīng)及淤塞影響下其滲流場的變化規(guī)律。獲得主要成果如下:(1)通過分析軟式透水管在兩排、一排和兩根三種不同工況下的流量值和邊坡土體中的孔隙水壓力,得出軟式透水管的埋設(shè)位置和埋設(shè)數(shù)量對邊坡穩(wěn)定性的影響。實驗結(jié)果表明:透水管埋設(shè)位置越高,其排泄能力越弱,邊坡土體中地下水位越高,邊坡穩(wěn)定性越差;透水管埋設(shè)數(shù)量越少,邊坡土體中地下水排泄量越少,地下水位越高,邊坡穩(wěn)定性越差。(2)通過數(shù)碼顯微鏡觀察不同埋設(shè)部位、不同通水周期和不同土質(zhì)中的軟式透水管,對表面土工織物的淤塞面積進行觀測評估,得出軟式透水管淤塞的影響因素。實驗結(jié)果表明:軟式透水管的流量越大,其淤塞程度越小;邊坡土體中的細顆粒含量越高,軟式透水管的淤塞程度越大;后緣水頭的變化周期越短,其淤塞程度越大。(3)建立PLAXIS 3D建模,模擬室內(nèi)邊坡模型三種工況,并用室內(nèi)試驗結(jié)果檢驗有限元分析結(jié)果。結(jié)果表明:利用莫爾庫倫土體本構(gòu)模型建模時,有限元分析能較好模擬室內(nèi)模型試驗,并通過對比三種工況下有限元計算的結(jié)果,得出在地下水位以下較深位置處埋設(shè)一排軟式透水管時其作用最明顯,此時邊坡的穩(wěn)定性最高。(4)通過PLAXIS 3D建立某埋設(shè)軟式透水管邊坡實際工程模型,結(jié)合PLAXIS 3D已建立室內(nèi)邊坡模型得出的結(jié)果,研究實際工程中不同埋設(shè)模式、埋設(shè)數(shù)量和埋設(shè)間距下的邊坡穩(wěn)定性。有限元分析結(jié)果表明,在地下水位以下較深位置處埋設(shè)一排間距為1m的軟式透水管,邊坡的穩(wěn)定性最高。
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文獻資料和分析國內(nèi)外研宄進展的基礎(chǔ)上，提出研％方案。逡逑本論文擬采取的技術(shù)路線按照“室內(nèi)物理模型試驗—數(shù)值仿真模擬—理論分逡逑析”的總體思路進行。論文技術(shù)路線如圖１－１所示。逡逑（丨司《？１￥財《邊坡娜ｂＫ膝灥林效挪）逡逑Ｉ逡逑ｆ邋＇邐ｔ逡逑立Ｗ橫３ｉ！試獫邐數(shù)值描擬綠合分析逡逑ｒ￣邐￣￣＜邐＾邐＋邐＋逡逑淤塞效應(yīng)xO究邐味水效應(yīng)xO究邐流固講合理論邐ｐｔＡｘｉｓ邋３0？ａａ逡逑■邋ｆ」一］■邐邐１逡逑Ｈ邐＾邐＾邐ｌｉ逡逑位悙與嫌邐勘８＾對逡逑o，

本文編號：2599142