降雨入滲條件下炭質(zhì)泥巖路堤動態(tài)穩(wěn)定性
本文選題:道路工程 切入點:炭質(zhì)泥巖路堤 出處:《長安大學學報(自然科學版)》2017年01期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為了研究炭質(zhì)泥巖路堤在降雨入滲條件下的穩(wěn)定性,在分析路堤穩(wěn)定性影響因素的基礎(chǔ)上,結(jié)合飽和-非飽和滲流及穩(wěn)定性分析基本理論,提出了一種能同時考慮路堤內(nèi)部飽和度、孔隙水壓力、滲透力、軟化及非飽和效應的路堤穩(wěn)定性分析方法,并利用該方法對降雨條件下路堤滲流場及穩(wěn)定性的變化規(guī)律進行了數(shù)值計算。研究結(jié)果表明:提出的路堤穩(wěn)定性動態(tài)計算方法具有較強的實用性,能夠綜合考慮多因素影響下的炭質(zhì)泥巖路堤穩(wěn)定性;降雨期間,炭質(zhì)泥巖路堤內(nèi)部地下水位逐漸抬升,飽和區(qū)滲透力合力先減小,后增大;降雨停止后,路堤內(nèi)部地下水位迅速降低,飽和區(qū)滲透力合力逐漸減小;降雨條件下,炭質(zhì)泥巖路堤坡面附近非飽和區(qū)土體的滲流速度與其孔隙水壓力、飽和度變化成正比,飽和區(qū)土體沿路堤內(nèi)部水平向外的滲流速度、滲透力與地下水位變化成正比,沿路堤上部豎直向下的滲流速度、滲透力與地下水位變化成反比;降雨過程中,炭質(zhì)泥巖路堤安全系數(shù)先降低,再升高,后持續(xù)降低;降雨停止后,安全系數(shù)先迅速恢復,后趨于平緩;降雨初期,路堤飽和區(qū)塑性帶先擴張,后消散,過坡腳的塑性帶基本不變,降雨后期,路堤飽和區(qū)塑性帶與過坡腳的塑性帶均持續(xù)增加。降雨終止后,路堤飽和區(qū)塑性帶與過坡腳的塑性帶均逐漸消散。
[Abstract]:In order to study the stability of carbonaceous mudstone embankment under the condition of rainfall infiltration, based on the analysis of the influencing factors of embankment stability, the basic theory of saturated-unsaturated seepage flow and stability analysis is combined. A method for stability analysis of embankment is proposed, which can take into account the internal saturation, pore water pressure, permeability, softening and unsaturated effects. By using this method, the seepage field and stability of embankment under rainfall are numerically calculated. The results show that the proposed dynamic calculation method of embankment stability has strong practicability. The stability of carbonaceous mudstone embankment can be considered comprehensively. During rainfall, the underground water level of carbonaceous mudstone embankment gradually rises, and the permeability of saturated area decreases first, then increases; The seepage velocity of soil in unsaturated area near the slope of carbonaceous mudstone embankment is proportional to the change of pore water pressure and saturation under the condition of rainfall. The seepage velocity of soil in saturated area along the road embankment is proportional to the change of groundwater level, the vertical and downward percolation velocity along the upper part of the embankment is inversely proportional to the change of underground water level; in the process of rainfall, the seepage force is inversely proportional to the change of underground water level. The safety factor of the carbonaceous mudstone embankment first decreases, then increases, then continues to decrease; after the rainfall stops, the safety coefficient quickly recovers, then tends to smooth; at the beginning of the rainfall, the plastic zone in the saturated area of the embankment expands first, then dissipates. The plastic zone of embankment saturation zone and the over slope foot continue to increase in late rainfall. After the end of rainfall, the plastic zone of embankment saturated zone and the slope foot gradually dissipate.
【作者單位】: 長沙理工大學道路結(jié)構(gòu)與材料交通行業(yè)重點實驗室;長沙理工大學交通運輸工程學院;長沙理工大學土木與建筑學院;
【基金】:國家自然科學基金項目(51578079,51508040,51678074,51378082) 湖南省自然科學基金項目(2016JJ3010) 湖南省研究生科研創(chuàng)新項目(kfj150305) 長沙理工大學道路結(jié)構(gòu)與材料交通行業(yè)重點實驗室開放基金項目(CX2016B383)
【分類號】:U416.12
【參考文獻】
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【共引文獻】
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本文編號:1624315
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