【摘要】：本論文以攀枝花學(xué)院足球場拱壩邊坡工程為依托,根據(jù)研究區(qū)域的剖面形態(tài)、水文地質(zhì)條件、人工湖蓄放運(yùn)行方式等特征選取昔格達(dá)土、灰土和粗砂作相似材料,在鋼化玻璃箱(長×寬×高=1800mm×800mm×900mm)中制作了幾何相似比(長度尺寸)C=30的物理邊坡模型(1340mm×800mm×833mm),模擬邊坡在不同滲流水頭作用下坡內(nèi)土體的含水率、滲透系數(shù)、滲流量和浸潤線等隨時(shí)間的變化關(guān)系以及邊坡產(chǎn)生裂縫或失穩(wěn)時(shí)的臨界飽和度情況的滲流過程,同時(shí)運(yùn)用ABAQUS軟件對各工況下邊坡滲流穩(wěn)定性進(jìn)行強(qiáng)度折減數(shù)值分析得出以下結(jié)論:(1)在不同滲流水頭條件下,單位時(shí)間滲流量隨坡降變大流量增多,且近乎線性增加。單位時(shí)間滲流量隨時(shí)間增長先遞增再遞減,最后達(dá)到穩(wěn)定,且滲流水頭越大滲流量的峰值也越大。單位時(shí)間滲流量隨水頭增加而增多。(2)各測壓管水頭與滲流距離的關(guān)系在不同滲流水頭作用下,變化趨勢具有一致性,都是隨滲流距離增加而平穩(wěn)下降,然后到一定滲流距離是突然下降,短滲流距離測壓管的水頭較高,遠(yuǎn)距離的較低,而且坡降越大測壓管的水頭不論滲流距離遠(yuǎn)近,都越高。滲流過程中總共繪制了四條浸潤線。(3)邊坡在滲流作用下,從低水頭到高水頭邊坡滲流達(dá)到穩(wěn)定需要的時(shí)間越短且時(shí)間變化較大,由31h-6h。其次土體體積含水率隨時(shí)間增加先增加然后達(dá)到穩(wěn)定且各含水率傳感器變化一致。(4)邊坡坡腳在飽和度達(dá)到0.88時(shí)開始產(chǎn)生裂縫,當(dāng)飽和度達(dá)到0.90時(shí)坡腳局部開始垮塌,當(dāng)飽和度達(dá)到0.92后裂縫貫穿整個(gè)邊坡寬度達(dá)到邊坡穩(wěn)定性臨界狀態(tài),邊坡發(fā)生失穩(wěn)破壞時(shí)的飽和度為0.97。(5)土體的飽和度對土的粘聚力影響很大,當(dāng)達(dá)土體到飽和時(shí)粘聚力接近于零,土的內(nèi)摩擦角受飽和度影響不大。邊坡安全系數(shù)隨飽和度增加下降較快,當(dāng)土達(dá)到飽和(0.95)時(shí)邊坡失穩(wěn),且邊坡安全系數(shù)下降率為64.6%。(6)采用ABAQUS軟件通過強(qiáng)度折減法對昔格達(dá)土質(zhì)回填邊坡在滲流作用下的進(jìn)行穩(wěn)定性的有限元分析,分析結(jié)果顯示:昔格達(dá)土的粘聚力和內(nèi)摩擦角在滲流作用下強(qiáng)度折減下降很快,折減率分別為79.6%和82.2%,昔格達(dá)土質(zhì)回填邊坡在不同飽和度下安全系數(shù)降低較大。(7)邊坡變形在不同水頭作用下的水平位移模型試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果變化趨勢一致。模型實(shí)驗(yàn)的最大水平位移為45.9cm,數(shù)值模擬的最大水平位移為38.78cm,結(jié)果相差7.12cm,差率為15.5%;在不同水頭作用下昔格達(dá)土質(zhì)回填邊坡的安全系數(shù)模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬結(jié)果趨勢一致,都是隨水頭上升而減小,但兩則大小相差較大。
[Abstract]:In this paper, based on the slope project of Panzhihua College Football Field Arch Dam, Xigeda soil, lime soil and coarse sand are selected as similar materials according to the profile shape, hydrogeological conditions and artificial lake storage and operation mode of the study area. A physical slope model (1340mm 脳 800mm 脳 833mm) with geometric similarity ratio (length size) C 鈮，

本文編號：2488758