目前對三門洞滑坡的已有研究都重點關(guān)注穩(wěn)定系數(shù)和變形特征,缺乏對孔隙水壓力及應力演化特征的系統(tǒng)性研究。采用Abaqus建立滑坡的三維計算模型,推導庫水位變化和降雨入滲的耦合邊界條件,提出基于莫爾-庫倫和最大拉應力準則相結(jié)合的復合準則,模擬滑坡在庫水位變化和降雨共同作用下的變形演化過程。系統(tǒng)探討了滑坡的孔隙水壓力分布、位移場、應力場和塑性區(qū)分布特征,并綜合數(shù)值模擬結(jié)果分析了庫水位變化和降雨入滲條件下的邊坡穩(wěn)定性問題。結(jié)果表明:在強降雨和庫水位緩慢下降綜合作用下,三門洞滑坡在滑坡中后部和前緣分別出現(xiàn)局部的張拉和剪切破壞,滑體內(nèi)滲流場發(fā)生較大變化,導致滑體內(nèi)孔隙水壓力、應力、位移和等效塑性應變整體增大,但并未出現(xiàn)塑性破壞區(qū),邊坡整體處于穩(wěn)定狀態(tài)。 

【文章來源】：水利水電快報. 2020,41(04)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

計算網(wǎng)格模型1468表1物理力學參數(shù)取值1080m

5°，均寬300m�；w長830m，面積24.9萬m2，平均厚度22m，體積548萬m3，主滑方向60°。圖1三門洞滑坡全貌根據(jù)滑坡的工程地質(zhì)勘察資料，分析了滑坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征，建立了三維有限元計算網(wǎng)格模型，如圖2所示。該模型沿青干河水流方向為1080m，垂直青干河水流方向為1468m，底面高程為-142m，計算區(qū)域包含滑體、滑帶和基巖，對其劃分網(wǎng)格后，共生成94090個六面體單元，105644個節(jié)點。在計算模型中考慮了滑坡體的3種典型土體：滑體、滑帶和滑床（見圖3），相應的物理參數(shù)如表1所示。3巖土體的屈服準則在庫水位變化和降雨共同作用下，滑坡前緣和中部主要發(fā)生剪切破壞，后緣出現(xiàn)張拉裂隙，發(fā)生張拉破壞。巖土體發(fā)生剪切破壞的屈服準則常采用廣義米賽斯準則（D-P準則）和莫爾－庫侖準則（M-C準則）［14］。D-P準則在主應力空間上的屈服面為一圓錐面，在π平面上為圓形，不存在尖頂處的數(shù)值計算問題。M-C準則的屈服面為不規(guī)則的六角形截面的角椎體表面，在π平面上為不等角六邊形，存在尖頂和菱角［15］。運用現(xiàn)有技術(shù)，已能較好處理尖頂，同時M-C準則在邊坡工程中得到廣泛應用。因此，本文選用M-C準則來判定巖土體是否發(fā)生剪切破壞。巖土體發(fā)生張拉破壞常采用的屈服準則為最大拉應力準則。復合準則在（σ1，σ3）平面上的描述如圖4所示。圖4中，A點到B點為M-C屈服準則fs=0，其中fs可以表示為：部位序號ABC彈性模量/MPa9.06.0650泊松比0.30.350.2黏聚力/MPa0.10.652.0內(nèi)摩擦角/（°）252039.5

2）［17］條件下滑坡孔隙水壓力分布、應力嘗位移場和塑性區(qū)分布特征。其中，工況1為水庫蓄水至175m水位；工況2為庫水位從175.0m降至145.0m，并遇上50a一遇暴雨，荷載組合為自重和地表荷載。6.2結(jié)果分析（1）孔隙水壓力計算結(jié)果及分析。水庫蓄水至175m后，孔隙水壓力如圖10所示：滑坡前緣高程約140m處出現(xiàn)最大孔壓，數(shù)值約為0.6MPa；滑坡后緣底部孔隙水壓力主要受地下水位控制，最大孔壓值為2.60MPa（見圖10）。孔隙水壓力/Pa(Avg：75%)+3.975e+06+3.644e+06+3.313e+06+2.981e+06+2.650e+06+2.319e+06+1.988e+06+1.656e+06+1.325e+06+9.938e+05+6.625e+05+3.313e+05+0.000e+00-2.826e+06圖10工況1條件下孔隙水壓力分布隨著庫水位由175m降至145m，地下水位也相應下降但存在滯后，這是由于滑坡前緣孔隙水壓力差消散需要一段時間；滑坡后緣地下水基本不受庫水位變化影響，這是由于滑坡后緣離庫水位變化帶圖6三門洞滑坡累計位移-降雨量-水庫水位-時間相關(guān)性圖7三門洞滑坡GPS監(jiān)測點累積位移-時間曲線圖9不同月份50a一遇3d降雨強度分布圖8三峽水庫水位曲線徐興倩等庫水位變化和降雨作用下三門洞滑坡流固耦合分析··27

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2997433