降雨入渗条件下带排水管的挡土墙渗流场模拟及其稳定性分析.pdf

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterFlowfeldsimulationandstabilityanalysisofretainingwallwiththedrainpipeundertheconditionofrainfallinfiltrationByRuijingLiSupervisor：A．EJianyouWangHydraulicStructuralEngineeringSchoolofWaterConservancyandEnvironmentEngineeringMay2014学位论文原创性声明本人郑重

2、声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。⋯一：李酬吼测俨年夕月如日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇

3、编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。⋯⋯：李嘲嗍劢缈年川。曰摘要摘要在挡土墙设计中，往往为了降低挡土墙后的孔隙水压力，在挡土墙中设计PVC排水管降低墙后水位。但是在实际工程设计中，很少考虑遭遇强降雨时尤其河道未蓄水前遭遇强降雨时挡土墙的稳定性分析。本文以大型有限元软件ABAQUS为平台，以排水管模拟理论为基础，建立考虑排水管作用下墙后填土的三维稳定渗流模型和遭遇5年一遇降雨工况的三维非稳定渗流模型，分析填料渗透系数、排水管直径、布置间距以及设置高程对挡土墙后孔隙水压力的影响。本文的具体研究

4、内容：(1)介绍了三维渗流的有限元分析原理，并根据“等效渗透系数”理论，运用Fortran语言编写程序计算排水管的等效渗透系数，建立考虑排水管与不考虑排水管两种工况下的稳定渗流模型。(2)分析降雨前稳态渗流的孔隙水压力分布，以此作为初始条件，分析降雨开始后不同时刻的瞬态孔隙水压力，给出不同影响因素对墙后孔隙水压力的影响规律。(3)分析计算挡土墙在不同工况下的安全稳定性，并提出挡土墙排水设计的修改方案。关键词：ABAQUS；排水管：等效渗透系数；抗滑稳定；抗倾覆稳定AbstractInretainingwalldesign，ofteninordertoreducetheporewaterpres

5、sureafterretainingwall，designPVCpipesinretainingwalltoreducethewaterlevel．Butinactualengineeringdesign，rarelyconsideredtheStabilityanalysisofRetainingwallwithheavyrainfallespeciallybeforeriverwerestorage．Inthispaper,basedonthelargefiniteelementsoftwareABAQUSasaplatform，usedrain—pipesimulationtheory,

6、establishedatri-dimensionalsteadyseepagemodelunderthefunctionofthedrainpipeandathreedimensionalunsteadyseepagemodelofmeetingwithonceeveryfiveyearsrainfallcondition．Intheend，analysisofpermeabilitycoefficientofthefilledsoil，diameterofdrainagepipe，spacingofdrainagepipe，andheightofdrainagepipeimpactonpo

7、rewaterpressureafterretainingwall．Themaincontentsareasfollows：(1)Thetheoryofthree-dimensionalseepagefiniteelementanalysisareintroduced．Accordingtothetheoryofequivalentpermeabilitycoefficient，usingFort