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非饱和土边坡稳定性研究

王娜  
【摘要】: 由降雨引起的土坡稳定问题一直是是非饱和土地区最常见的斜坡变形现象,无论是非饱和土自然斜坡还是人工开挖的边坡,失稳现象都十分普遍,常形成区域性灾害,对人类的生命财产带来重大的威胁。本文的主要研究成果: 1.介绍了非饱和土有别于饱和土理论的几个重要概念,其中基质吸力的理论是使整篇文章的核心。 2.分析了含水量对非饱和土力学行为的影响,将问题归结为求解基质吸力与含水量的关系——土水特征曲线。 3.讲解了有限元强度折减法,并将其引入到非饱和土边坡的稳定性计算中,引入变动的c值模拟降雨入渗过程中土体基质吸力的变化。 4.介绍了有限元软件PLAXIS的安全系数计算方法。并进行了实际工程的分析计算,获得了一些有益的结论: ○1降雨入渗时,边坡浅层容易发生塑性破坏,坡趾附近首先产生塑性屈服,之后由坡趾向坡顶逐渐延伸。这一现象与工程实践相吻合。 ○2坡趾附近位移较大。土坡沿着潜在的滑动面移动。 ○3安全系数与基质吸力的丧失成一定的关系,随着降雨入渗的发展,边坡土层逐渐丧失基质吸力的过程中,安全系数逐渐降低。 ○4破坏时,边坡坡顶面主要发生拉裂破坏,其他破坏区域主要发生M—C屈服破坏。


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