降雨入渗参数对粗粒土路堤暂态饱和区影响的数值模拟.pdf

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1、第42卷第3期河海大学学报(自然科学版)Vo1．42No．32014年5月JournalofHohaiUniversity(NaturalSciences)May2014DOI：10．3876／j．issn．1000—1980．2014．03．013降雨入渗参数对粗粒土路堤暂态饱和区影响的数值模拟曾铃，付宏渊，周功科(1．长沙理工大学土木与建筑学院，湖南长沙410076；2．长沙理工大学交通运输工程学院，湖南长沙410076)摘要：为探讨降雨入渗条件下粗粒土路堤边坡暂态饱和区的形成条件，分析降雨入渗参数对暂态饱和区发展规

2、律的影响，基于室内外试验数据与实际气象数据，拟定不同的数值计算方案，采用降雨入渗理论对降雨入渗参数影响下粗粒土路堤边坡雨水入渗过程进行数值模拟。结果表明：降雨强度g与饱和渗透系数k的比值是决定路堤内雨水入渗方式及暂态饱和区形成的关键因素，当q／k≥1．5时，路堤边坡表面及坡脚水平面将形成一定深度的暂态饱和区，暂态饱和区的形成增大了路堤发生失稳的可能；降雨入渗仅会引起路堤边坡坡面以下水位大幅度上升，对路面中部以下地下水位影响有限；路堤边坡暂态饱和区的扩展速度主要取决于g与k的大小，而暂态饱和区形成的时间与扩展面积则受到降雨

3、强度、降雨历时与饱和含水率的共同影响。关键词：道路工程；暂态饱和区；降雨入渗；粗粒土路堤；数值模拟中图分类号：U416．12文献标志码：A文章编号：】000—1980(2014)03—0250—07Numericalsimulationofefectsofrainfallinfiltrationparametersontransientsaturatedareasofcoarse—grainedsoilembankmentZENGLing，FUHongyuan，ZHOUGongke(1．SchoolofCivilEngi

4、neeringandArchitecture，ChangshaUniversityofScienceandTechnology，Changsha410076，China；2．SchoolofTrafficandTransportationEngineering，ChangshaUniversityofScienceandTechnology，Changsha410076，China)Abstract：Inordertoexploretheformationconditionsoftransientsaturatedare

5、asofacoarse．grainedsoilembankmentslopewithrainfallinfihration．andtoinvestigatetheeffectsofrainfallinfihrationparametersOilthedevelopmentofthetransientsaturatedareas，wedesignedvariousnumericalcalculationschemesusingfieldandlaboratorydataandactualmeteorologicaldata

6、．andconductednumericalsimulationoftherainfallinfiltrationprocessofthecoarse—grainedsoilembankmentslopeundertheinfluenceofrainfallinfihrationparametersbasedonthetheoryofrainfallinfihration．Theresultsshowthattherainfallinfiltrationdirectionandformationoftransientsa

7、turatedareasweredeterminedbytheratioofrainfallintensity(q)tosaturatedpermeabilitycoeficient(kt)．Whenq／kt≥1．5，transientsaturatedareaswithacertaindepthformedattheembankmentslopesurfaceandslopetoe．Theformationofthetransientsaturatedareasincreasedthepossibilityofemba

8、nkmentfailure．Therainfallinfihrationonlycausedthewaterlevelundertheembankmentslopesurfacetoincreasesignificantly．buthadlimitedinfluenceonthegroundwaterlevelbel