浅谈土-水特征曲线的试验研究及其在土坡稳定分析中的应用

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1、河海大学硕士学位论文土-水特征曲线的试验研究及其在土坡稳定分析中的应用姓名：曹军义申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：卢廷浩;袁俊平20050401摘要滑坡是一种严重的地质灾害，给人类的生命和财产安全带来重大的损害。我国目前正处于经济建设的高速发展阶段，水利、交通、矿山建设等发展迅速，高边坡在这些工程中极为常见，滑坡是这些工程最常见的灾害。造成边坡失稳的因素是多种多样的，水是诱发滑坡最常见的外因。降雨入渗过程会导致边坡土体强度的折减，强度的折减主要来源于两个方面：一是降雨入渗时边坡土体中土的性状的变化：二是降雨入渗过程中土体含

2、水率增加导致边坡土体吸力降低。因而，研究含水率变化所导致的边坡土体强度变化规律具有极其重要的工程意义。为探讨含水率与土体边坡稳定性的关系，丰富边坡稳定性分析方法，本文主要做了以下几点工作：1．取原状土样，做大量三轴试验，测得土体在饱和、非饱和状态下的强度参数，分析同一种土体在不同含水率状态下的强度变化规律；2．总结了当前土一水特征曲线的研究现状，通过实测数据，选取一个合理、实用的土一水特征曲线模型，拟合土一水特征曲线，并从土一水特征曲线出发，反演非饱和土体的强度变化特性，推导出了一个合理的非饱和土的抗剪强度的表达方法。建立了含水率与

3、非饱和土抗剪强度的关系，进而推求出了含水率与边坡稳定性的关系，探讨土一水特征曲线在土质边坡稳定分析中的应用；3．在试验的基础上，根据本文提出的土体抗剪强度表达公式，对不同计算理论f饱和土和非饱和土理论)的计算结果进行比较分析，验证了非饱和土含水率是边坡稳定性分析的一个重要参数，发现目前土质边坡计算方法的缺陷，分析其原因，指出非饱和土理论在土质边坡稳定分析中的工程价值，总结出一个简单、合理的计算方法，为土质边坡施工、安全评估和运行管理提供科学可靠的理论依据。关键词：非饱和土，土一水特征曲线，广义粘聚力，有限元，含水率，边坡稳定Abs仃

4、actLandslidesareonekindofsignificantgeologicalhazards，whichhavecausedmanycasualtiesandmuchdamagetoproperty．Waterconservancy,transportationandmilleconstructionareplayingarolepartintheeconomicdevelopmentofourcountry,andsteepslopesarecolnn∞Dngeoteclmicalproblemsintheseciv

5、ilengineeringprojects,inwhichlandslidesoftenoccur．Slopefailuresarecausedbymanyfactors,amongwhichrainfallisthemostsignificantone．TheinfiltrationofprecipitationwillcausereductioninthesoilshearstrengthwhichcaⅡbedividedintotwoaspects：thechangeofthecharacteristicsofthesoila

6、ndthereductionofthesoilcohesionduetoincreaseinWatercontent．SotheresearchontherclationshipbetweenW_atCrcontentandreductionofthesoils仃engthisofvaluetOpreventdisastercausedbylandslides．Thispaperhasfocusedonthefollowingaspectstodiscusstheslopestability／watercontentrelation

7、shipandtodevelopanowmethod．1，Thepropertiesofthesatm,atedandunsaturatedsoilstrengthweremeasuredthroughthetri-axialtestwithundis缸bedsoilsamples，fromwhichsomerulesoftherelationshipbetweensoilstrengthandwatercontentareanalyzed．2，PresentSWCCresearchresultshavebeengeneralize

8、d，andafittingolrveispresentedfromapracticalSWCCmodelthroughmeasureddata．Areasonableunsaturatedsoilshearstrengthequati