基于土體流變特性的庫岸堆積體斜坡失穩(wěn)機理研究.pdf

1、近年來，土體的流變特性越來越受到巖土工程界的重視，這使得考慮土體流變特性的斜坡破壞失穩(wěn)機理成為目前的研究熱點和重點。對于位于水庫或者沿河地區(qū)的斜坡來說，水位波動是造成斜坡失穩(wěn)的最主要影響因素。本論文以自然狀態(tài)下的庫岸堆積體土坡為研究對象，致力于構建能夠反映岸土坡失穩(wěn)機理的岸坡安全系數(shù)-庫水波動-岸坡土流變強度聯(lián)動協(xié)調機制，論文主要的研究工作及研究成果包括以下幾方面:
　　(1)系統(tǒng)性地引入土流變學基本理論、對比土流變元件模型特點和

2、組合原理、掌握流變參數(shù)的識別方法，分析得知西元正夫元件模型和Burgers元件模型在模擬斜坡土流變方面具有優(yōu)良性。
　　(2)利用西元正夫元件模型，并結合滑坡的流變控制理論，論文在考慮了斜坡失穩(wěn)的強度準則以外，建立了斜坡失穩(wěn)的位移準則，并通過該準則和利用模型，建立了斜坡安全系數(shù)與時間的函數(shù)關系式。論文采用了Patton準則和西元正夫流變模型對斜坡滑帶土的流變參數(shù)進行了識別。論文收集了三峽庫區(qū)某土質斜坡流變參數(shù)，建立了滑帶土抗剪強度

3、和時間的關系曲線。
　　(3)論文進行了三峽庫區(qū)大型土質滑坡滑帶土室內剪切流變實驗，發(fā)現(xiàn)了不同荷載等級下滑帶土的流變特性規(guī)律和長期強度規(guī)律。并根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，利用Burgers流變模型進行了流變參數(shù)的辨識，得到了岸坡滑帶土的流變方程，論證了土流變與斜坡失穩(wěn)的關系，即在不同的載荷條件下，斜坡土體呈現(xiàn)不同流變強度，斜坡失穩(wěn)最易發(fā)生在土體加速流變階段。
　　(4)為了在土流變-岸坡失穩(wěn)關系中充分考慮庫水的影響，論文對非飽和土力學相關

4、公式進行了計算和推導，并通過濾紙實測方法建立了基質吸力與土體含水率的關系曲線。該曲線表明:隨著斜坡非飽和土體隨含水量的增加，其基質吸力值減小;土的基質吸力減小，斜坡滑帶土的抗剪強度降低。
　　(5)論文利用FLac3D有限差分數(shù)值模擬軟件建立了岸坡的計算模型，求得了庫水波動條件下的岸坡安全系數(shù)與庫水位的對應關系。通過運用斜坡演化的非線性動力學模型，找到了岸坡土流變強度與庫水位值二者之間的對應關系，并且建立了岸坡土流變強度的評判標準