非飽和土坡坡面降雨非正交入滲試驗研究與數(shù)值分析.pdf

1、非飽和土坡在降雨入滲下的穩(wěn)定性研究需要確定土體含水率，因此對降雨入滲的規(guī)律性及邊界條件的研究具有重要的科學意義和實用價值。目前非飽和土坡坡面降雨入滲規(guī)律性及機理研究仍不完善，采用的正交邊界條件存在缺陷。正交入滲邊界對于不同性質(zhì)的土采用相同的邊界處理方法，對于邊界條件轉(zhuǎn)化的判別機制不符合非正交入滲實際，導致坡面土體的入滲計算的精度難以保證。在降雨入滲過程中，現(xiàn)有的坡面土體的入滲能力的確定方法具有缺陷，與實際的非正交入滲理論差異較大。

2、>　　為了研究非飽和土坡在降雨入滲條件下的入滲規(guī)律，探索符合實際的非正交入滲邊界條件，本文進行了人工模擬降雨入滲試驗，并針對非飽和土坡降雨入滲試驗進行數(shù)值模擬。研究內(nèi)容主要分為以下幾個方面：（1）在原有室內(nèi)模擬人工降雨裝置的基礎(chǔ)上進行改進，進而滿足本文試驗的要求；（2）對粉質(zhì)粘土進行室內(nèi)降雨入滲試驗研究及入滲數(shù)值模擬，探討雨強、坡角及孔隙比對降雨入滲規(guī)律的影響；（3）設(shè)計了室外大型降雨試驗裝置，并進行非飽和砂土室外坡面降雨入滲試驗。

3、r>　　對室內(nèi)和室外非飽和土坡降雨入滲試驗進行重點研究，分析得到非飽和粉質(zhì)粘土和砂土坡面的降雨入滲規(guī)律。將試驗結(jié)果與采用正交入滲邊界的數(shù)值模擬結(jié)果相比較，證明了目前按正交理論處理的入滲邊界條件存在的錯誤之處。非飽和土坡坡面降雨入滲的試驗研究表明，對于滲透能力弱的粉質(zhì)粘土，坡角和雨強的變化對降雨入滲的規(guī)律具有顯著的影響，而數(shù)值模擬中難以反應出其對入滲率的顯著影響；對于滲透能力較強的砂土，雨強與飽和滲透系數(shù)的相對大小不能作為坡面土體在降雨入