降雨诱导的边坡渗流及边坡失稳机理研究

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1、国内图书分类号：TU42国际图书分类号：624西南交通大学研究生学位论文密级：公开年级：三委二二级姓名：墓盆嫂申请学位级别：王堂亟±专业：岩±工程指导老师：杨基副数援二零一四年五月ClassifiedIndex：TU42U．D．C：624SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisSLoPESEEPAGEANDFAILUREMECHANISMoFLANDSLIDEUNDERRAINFALLGrade：2011Candidate：CaiRuiqingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEnginee

2、ringSpeciality：GeotechnicalEngineeringSupervisor：AssociateProfessorYangBingMay,2014Ⅲm1洲2㈣2舢5Ⅲ7舢5㈣2唧Y西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并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。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密0使用本授权书。(

3、请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：霖磊帛乃露尸日期：力口／职r。≯o善7．勿√毒爻名k獬他垂；h耕o西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1．建立了土体吸水饱和过程中的强度衰减模型，并与经典强度折减理论进行对比，验证其正确性。进一步通过室内试验来确定模型参数，最终得到土体强度随含水量的变化规律。2．分析了降雨强度对边坡内部孔隙水压力、渗流速度以及渗透力的影响，随降雨强度的增加，孔隙水压力呈非线性增大趋势：当降雨强度在小于lmm／h之间时，孔隙水压力变化量不大；当降雨强度介于1～2mm／h之间时，孔隙水压力随降雨强的的

4、增大而迅速的增大；当降雨强度大于2mm／h时，孔隙水压力随降雨强度的增大而增大，但其增大的幅度有所减小。渗流速度在特定降历时条件下，随着降雨强度的增大接近线性增大趋势。渗透力在特定的降雨历时条件下，随降雨强度接近线性增长趋势。3．分析了降雨历时对边坡内部孔隙水压力、渗流速度和渗透力的影响，研究结果表明：随着降雨持续时间的增加，孔隙水压力、渗流速度和渗透力都接近线性增长。4．分别从岩土性质、力学原理及降雨条件的角度对边坡稳定性进行分析，阐述了边坡的失稳机理。研究发现，该边坡坡顶处岩土首先达到屈服状态，出现塑性区，随后塑性区沿圆弧先逐渐向下发展，到最后形成贯穿坡面的一条圆弧线

5、，边坡失稳破坏，由此可以看出，该边坡是上部受拉破坏，下部受剪破坏。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。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研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：寮旆研日期：Z口／么上·≯-西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要我国地形地质条件复杂，边坡失稳现象频频发生。而降雨，尤其是强度大、持续时间长的暴雨、特大暴雨是影响边坡稳定性的重要因素，据统计，高达90％以上滑坡都与

6、降雨相关。所以，研究降雨作用下边坡的稳定性，对边坡失稳机理研究和边坡治理具有重要意义。本文以贵州毕节至威宁高速公路K86+68∞K86+980段高边坡研究项目为依托，通过建立非饱和土体模型，得出土体强度随含水量的增大而衰减的规律。利用ABAQUS建立有限元模型，分析了边坡内部渗流规律及边坡稳定性的影响因素，探求边坡的失稳机理。本文的主要成果如下：1．建立土体的强度衰减模型，把土体强度参数粘聚力c和摩擦角伊分别看作由两部分组成，一部分与含水量无关，另一部分与含水量相关。并与传统非饱和土强度理论进行对比，证明其正确性。2．分析了降雨过程中，边坡内部渗流规律，并进一步研究了降雨

7、强度和降雨历时对边坡渗流的影响。结果表明：特定降雨历时条件下，孔隙水压力随降雨强度的增大而非线性增大，渗流速度随降雨强度增大而接近线性增大：特定降雨强度条件下，孔隙水压力和渗流速度，随着降雨历时的增加都接近线性增大。3．分别从边坡岩性角度、力学角度及降雨的角度，对边坡失稳机理进行分析。4．分别研究了粘聚力C和摩擦角cp，变形模量E和泊松比u，降雨强度，降雨持续时间，边坡渗流系数等对边坡的稳定性影响，确定影响边坡稳定性的主要因素。关键词：降雨；强度折减；边坡稳定性；失稳机理西南交通大学硕士研究生学位论文第Ⅱ页AbstractOn