在各種地質(zhì)災害中,由降雨誘發(fā)的邊坡失穩(wěn)是最為常見的形式,降雨誘發(fā)滑坡的關(guān)鍵問題在于降雨坡體入滲由此引發(fā)的邊坡穩(wěn)定性的變化,因此對于邊坡在降雨條件下的入滲過程的分析有助于了解造成邊坡破壞的根本原因�，F(xiàn)實狀態(tài)的研究對象大多數(shù)是非飽和土,在這種情形下的入滲過程和通常研究的飽和滲流有許多區(qū)別,非飽和滲流的特點就是由于土的非飽和特性以及氣阻效應產(chǎn)生的。針對這種情況,本文研究降雨條件下的非飽和滲流過程中的氣阻效應以及邊坡的變形特點并分析各種現(xiàn)象的相互影響,以此得到降雨條件下邊坡的入滲過程及氣阻效應對于邊坡穩(wěn)定性的影響,研究結(jié)果表明:1.工程實踐中遇到的邊坡一般處于非飽和狀態(tài),土體孔隙中氣液相互作用影響降雨入滲、邊坡穩(wěn)定性及破壞形式等。因此將通常分析的單相流拓展到兩相流,需要利用水土特征曲線(SWCC)和滲透系數(shù)特征曲線(HCF)來考慮非飽和土的基質(zhì)吸力、含水量和滲透系數(shù)等有關(guān)性質(zhì)。2.降雨條件下的入滲控制因數(shù),應該考慮重力、基質(zhì)吸力和氣阻效應的共同影響,隨著降雨持續(xù)將入滲過程分為三個階段:基質(zhì)吸力控制階段、基質(zhì)吸力+重力控制階段和重力控制階段。氣阻的作用分為殘余氣泡和鋒前氣壓兩部分,殘余氣泡降低了...

【文章頁數(shù)】：128 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 研究背景及其意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 入滲過程的影響因素和水力特征的研究
        1.2.2 非飽和土滲流分析理論
        1.2.3 入滲過程的氣阻效應
        1.2.4 研究現(xiàn)狀綜述
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 研究方法和技術(shù)路線
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 技術(shù)路線
2 降雨入滲理論研究
    2.1 非飽和土基本概念
        2.1.1 非飽和土的特點
        2.1.2 水土特征曲線
    2.2 降雨入滲控制因素
        2.2.1 常規(guī)因素
        2.2.2 氣阻因素
        2.2.3 銳利峰假設(shè)
    2.3 Mein-Larson模型及其拓展
        2.3.1 Mein-Larson模型
        2.3.2 考慮氣阻效應的Mein-Larson模型
        2.3.3 影響氣阻的幾何因素
    2.4 考慮氣阻的數(shù)值分析
    2.5 本章小結(jié)
3 模型試驗設(shè)計
    3.1 試驗材料
    3.2 模型實驗裝置
        3.2.1 試驗槽體
        3.2.2 人工模擬降雨裝置
        3.2.3 監(jiān)測儀器
        3.2.4 數(shù)據(jù)采集測控系統(tǒng)
    3.3 模型試驗過程
        3.3.1 一維入滲試驗
        3.3.2 邊坡入滲實驗
    3.4 模型實驗的變形監(jiān)測及圖像處理
        3.4.1 模型實驗的變形監(jiān)測
        3.4.2 圖像處理方法
    3.5 本章小結(jié)
4 一維土柱入滲分析
    4.1 前言
    4.2 入滲時間的解析解
    4.3 模型試驗
        4.3.1 濕潤鋒發(fā)展規(guī)律
        4.3.2 含水量變化規(guī)律
    4.4 數(shù)值模擬
        4.4.1 Air/W模塊分析特點
        4.4.2 建立土柱模型
        4.4.3 數(shù)值模擬分析
    4.5 本章小結(jié)
5 二維邊坡入滲分析
    5.1 前言
    5.2 濕潤鋒發(fā)展
    5.3 含水量與基質(zhì)吸力
        5.3.1 坡體含水量
        5.3.2 基質(zhì)吸力
        5.3.3 含水量與基質(zhì)吸力對比
    5.4 孔隙壓力
        5.4.1 孔隙氣壓變化階段
        5.4.2 相對穩(wěn)壓階段
        5.4.3 孔隙水壓上升階段
        5.4.4 孔隙水下降階段
    5.5 入滲解析解與試驗結(jié)果對比
        5.5.1 入滲時間對比
        5.5.2 特征水頭對比
    5.6 本章小結(jié)
6 邊坡變形與滲流的相互關(guān)系
    6.1 前言
    6.2 導致邊坡變形因素分析
    6.3 邊坡變形分析
        6.3.1 監(jiān)測點和研究區(qū)的選取
        6.3.2 坡頂變形
        6.3.3 邊坡中部變形
        6.3.4 變形分析總結(jié)
    6.4 邊坡變形對于滲流過程的影響
        6.4.1 邊坡變形對氣阻效應的影響
        6.4.2 邊坡變形對滲透系數(shù)的影響
    6.5 氣阻效應對于邊坡穩(wěn)定性影響
        6.5.1 邊坡穩(wěn)定性
        6.5.2 邊坡治理
    6.6 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 工作展望
        7.2.1 模型實驗方面
        7.2.2 研究內(nèi)容方面
參考文獻
附錄
    A.學位論文數(shù)據(jù)集
    B.作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄
    C.作者在攻讀學位期間參與的科研項目
    D.作者在攻讀學位期間申請的專利
致謝



本文編號：3839501