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饱和—非饱和渗流影响下非连续性岩体边坡稳定分析方法研究

姜媛媛  
【摘要】:岩体边坡中的渗透水压力和渗流场分布是影响边坡稳定和变形的重要因素之一。本文基于非稳定饱和—非饱和渗流理论,应用非连续变形分析(DDA)方法深入研究了库水位变化和降雨入渗条件下岩体边坡的非稳定饱和—非饱和渗流场及其对边坡稳定性的影响。主要内容如下: 1.由渗流基本物理方程出发,以压力水头为基本未知量推导了非稳定饱和—非饱和渗流微分方程,阐述了饱和—非饱和渗流问题的基本概念及其相应的定解条件。 2.在分析降雨入渗机理的基础上,研究了考虑降雨入渗影响的非稳定饱和—非饱和渗流场有限元分析方法。运用Galerkin加权余量法给出了有限元计算格式,研制开发了三维非稳定饱和—非饱和有限元计算分析程序,并通过算例予以验证。 3.分析比较了极限平衡法、极限分析法、有限元法、离散单元法、DDA等边坡稳定性分析评价方法的优缺点,针对岩体边坡的非连续变形和大变形特征,采用非连续变形分析展开研究,提出了基于三维非稳定饱和—非饱和渗流分析的岩体边坡稳定非连续变形分析方法。 4.以某两水库边坡滑坡体为例,研究了库水位骤降、降雨入渗条件下岩体边坡非饱和渗流场的变化规律,并利用非连续变形分析方法(DDA)模拟了边坡的变形,分析了边坡的稳定性,探讨了非稳定饱和—非饱和渗流场对边坡稳定性的影响机理。


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