為研究降雨滑坡過程和破壞特征,基于連續(xù)-非連續(xù)耦合分析方法,采用邊界墻耦合方法建立了連續(xù)數(shù)值模型與離散元數(shù)值模型的耦合邊界,利用連續(xù)模型進行降雨入滲的飽和-非飽和滲流分析,而后生成連續(xù)-非連續(xù)耦合模型.通過等效力的方法將滲流場和孔壓場施加到離散模型中,進行了降雨影響下的滑坡過程耦合分析.通過案例探討了該方法的可行性,分析了降雨耦合分析中阻尼參數(shù)對結(jié)果的影響規(guī)律.結(jié)果表明,通過連續(xù)-非連續(xù)耦合計算方式對降雨滑坡進行耦合分析,能夠較好地進行降雨作用下滑坡過程和破壞特征分析,研究結(jié)論可為連續(xù)-非連續(xù)數(shù)值仿真在巖土工程中的應(yīng)用提供參考. 

【文章來源】：河南科學(xué). 2020,38(05)

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

連續(xù)-非連續(xù)耦合邊界墻

本文提出的降雨滑坡的連續(xù)-非連續(xù)耦合分析流程如圖2所示，模型的模擬分為降雨過程的模擬和滑坡過程的模擬.降雨模擬通過連續(xù)力學(xué)方法計算，由于降雨是長時間尺度的過程，其持續(xù)時間通常以小時和天為單位，在分析時通常不考慮變形[7,18]，故固定變形以節(jié)省效率，采用基于飽和-非飽和滲流理論對降雨進行計算，并對孔壓場和滲流場進行記錄.滑坡過程的模擬將允許模型自由變形，將可能發(fā)生破壞的區(qū)域進行離散化，基于耦合邊界墻的方法生成連續(xù)-非連續(xù)模型，并將孔壓場和滲流場通過等效力和土體弱化的方法疊加進模型，進而對降雨滑坡進行連續(xù)-非連續(xù)耦合計算分析.降雨過程模擬采用飽和-非飽和滲流理論.非飽和土滲流分析中考慮土-水特征線和水力傳導(dǎo)方程，其中土-水特征線用來描述含水率與吸力的關(guān)系，水力傳導(dǎo)方程用來描述滲透系數(shù)與吸力的關(guān)系.本文采用常用的Van Genuchten(VG）模型[19]來模擬非飽和土的水力特性.VG模型中土-水特征曲線的表達式為：

給定降雨強度為1.0×10-6m/s，連續(xù)降雨10 d，通過上文描述的動態(tài)邊界條件方法，將降雨荷載施加于模型的上部邊界.圖4為邊坡在降雨10 d后的孔隙水壓力分布及飽和度等值圖，可見此時邊坡的坡腳，坡面以及坡頂已經(jīng)由負孔隙水壓力升至正孔壓，這表明此區(qū)域內(nèi)的土體已經(jīng)由非飽和轉(zhuǎn)化為暫態(tài)飽和區(qū)，且在坡腳處與坡體下部的正孔壓區(qū)連通，暫態(tài)飽和區(qū)內(nèi)孔隙水壓力最大不超過50 kPa.由于邊坡坡面及坡頂?shù)乃衷谥亓ψ饔孟孪蚱履_處下滲，所以坡腳處的飽和區(qū)范圍更大，地下水位上升幅度也較為明顯.圖4 降雨計算結(jié)果

【參考文獻】：
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本文編號：3610628