不同降雨條件下高填路堤邊坡穩(wěn)定性分析.pdf

1、在我國(guó)南方地區(qū)，暴雨是誘發(fā)邊坡失穩(wěn)的常見(jiàn)因素。研究降雨條件下路堤邊坡的穩(wěn)定性可以在一定程度上預(yù)測(cè)工程災(zāi)害，避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失。本文以廣佛肇高速公路工程為依托，從實(shí)驗(yàn)研究、軟件開(kāi)發(fā)、數(shù)值模擬三個(gè)方面對(duì)廣佛肇高速公路K85+160斷面進(jìn)行不同降雨條件下高填路堤邊坡穩(wěn)定性的研究。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)取樣和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，研究了粉質(zhì)黏土的滲流特性和力學(xué)特性?；趬毫Π逶囼?yàn)獲得了該處非飽和土的土水特征曲線、滲透系數(shù)函數(shù)，基于G

2、DS三軸試驗(yàn)獲得了非飽和土的抗剪強(qiáng)度，為數(shù)值模擬獲取參數(shù)。
　?。?）提出了新的降雨數(shù)值邊界條件：在土體表面施加一層很薄的“空氣單元”，降雨入滲邊界施加在“空氣單元”表面。新方法與原有的方法相比較，更加接近現(xiàn)場(chǎng)和試驗(yàn)測(cè)得的降雨入滲率。
　?。?）提出了新的初始孔隙水壓力數(shù)值施加方法：在模型兩側(cè)施加動(dòng)態(tài)的流量邊界，模擬自然界中地下水補(bǔ)給，從而獲取更接近實(shí)際情況的初始孔隙水壓力分布。
　?。?）基于FLAC3D進(jìn)行了對(duì)降雨

3、非飽和土滲流變形模塊的開(kāi)發(fā)。通過(guò)FLAC3D軟件內(nèi)置 FISH語(yǔ)言編寫(xiě)計(jì)算程序，擴(kuò)展 FLAC3D的滲流功能，并根據(jù)三軸試驗(yàn)結(jié)果，使模擬滲流過(guò)程中粉質(zhì)黏土的抗剪強(qiáng)度隨著基質(zhì)吸力的變化而改變，實(shí)現(xiàn)非飽和土的滲流變形。
　?。?）基于上述參數(shù)及方法，對(duì)不同降雨條件下廣佛肇高速公路K85+160斷面進(jìn)行穩(wěn)定性數(shù)值分析。數(shù)值模擬結(jié)果顯示：當(dāng)降雨時(shí)間在2 h內(nèi)時(shí)，降雨強(qiáng)度為60 mm/h，邊坡的安全系數(shù)最低；當(dāng)降雨時(shí)間超過(guò)2h時(shí)，降雨強(qiáng)度為