高填方边坡在强降雨条件下稳定性分析

被引量 : 14次 | 上传用户:ridou
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着国家西部大开发的进行,越来越多的机场在山区修建,山区地形起伏变化大,高填方边坡稳定性是机场修建过程当中面临的一个重大安全性问题。而在降雨条件下的高填方边坡稳定性更加突出;因此研究高填方边坡在强降雨条件下的稳定性具有重大意义。研究高填方边坡稳定性常用有数值模拟、物理模拟。物理模拟中的室内离心模型实验在近年来发展较快,并且在工程领域用的越来越多,涉及到大坝、地下构筑物、岩土地基、兰挡墙、隧道以及各类边坡稳定性方面。室内离心实验能够用一个较小的模型结构在高加速度环境下,模拟出相对于模型几百倍大的实体,充分实现了应力场的重塑过程,把一些较为复杂而历时较久的物理机制在较短时间内通过离心加速实现。本文借助于成都理工大学国家重点实验室TLJ-500土工离心机对攀枝花机场一期滑坡进行模拟。此外通过Geostudio-2007软件中seep与slope模块对滑坡进行数值模拟。通过数值与物理模拟相结合,得出如下结论:1.Geostudio-seep模拟降雨入渗,降雨过后,坡体表面瞬间达到饱和,雨水垂直坡面向内部缓慢入渗;随着降雨量与降雨次数增加,降雨入渗深入坡体内部,坡体整体含水量逐渐增大,内部含水量由外及里逐渐减小。2.Geostudio-slope模块计算结果中显示,第一、二次降雨量分为60ml、120ml,降雨间隔为5天,对边坡的稳定性影响很小,因为降雨量小且入渗时间短,入渗深度不够;第二次降雨6天后进行第三、四次降雨,降雨量均为240ml,,模拟结果显示降雨对边坡影响较大,使边坡稳定性系数从1.09降至1.01,处于稳定零界状态,主要因为:①降雨量增加,入渗量增多含水量增大;②降雨入渗时间增加使得入渗深度加深;③受前两次降雨入渗影响使含水量与入渗深度增加。第四次降雨后12天进行第五次降雨,降雨量为300ml,受前四次降雨影响以及本次降雨量增加,对边坡稳定性影响也最大,稳定性系数从1.01降至0.85,滑坡发生。3.离心模型从0g加速至120g时,相当于原型填筑高度从0.29m填筑至35m,坡体发生微小沉降变形;在120g匀速运行下,相当于原型填筑高度35m不变,匀速过程就是坡体发生自然沉降过程,根据离心模型含水率传感器监测数据表明,前四次人工降雨入渗深度不够,并未对坡体造成明显破坏性影响,加大了坡体沉降以及坡体向下蠕滑程度,坡边处土层发生蠕滑—沉降且较明显,据监测资料显示,最大沉降量近2cm,相当于原型沉降2.4m;坡脚前缘隆起相对明显(与攀枝花机场在长期降雨过程中前缘发生隆起变形相吻合),降雨同时对坡面造成一定冲刷。4.在120g加速至150g并且伴随降雨,相当于原型填筑高度从35m填筑至45m且伴随降雨,由于填筑体增高,土压力增加,随着降雨量、历时、次数增加坡体含水量增高,土体被软化,抗剪强度降低,在147g时(原型高度为43.5m)坡体发生明显破坏变形,坡顶前缘明显开裂、下沉并滑移一段距离后停止(与攀枝花机场滑坡发生时,后缘拉裂坡体整体向前滑移吻合);坡脚前缘隆起变形大,隆起最高厚度达5.9cm,相当于原型高度增高8.85m。上述表明:坡体坡坏机制为推移蠕滑模式,上部以推移拉裂为主,下部以蠕滑变形为主。5.坡顶面从距后缘29cm处开始发生沉降,止于97cm处,中间沉降量最大,达6.5cm,相当于模型原型沉降9.75m,沉降趋势向两侧呈不规则波浪形减小;破顶面发育三大裂缝带,分别距后缘距离为40cm、60.9cm、80.9cm;裂缝带对应玻璃一侧正下方发育不连续裂缝。根据传感器监测数据及实验现象推理出5#与①裂缝区之间存在一条贯通拉裂缝,向下发展至粉质粘土层形成破坏。这与攀枝花滑坡破坏特征相似,坡体后缘拉裂向下发展至粉质粘土层后在粉质粘土层形成滑带,坡体整体沿滑带向下滑动。6.攀枝花机场一期滑坡是一个由降雨为诱发原因,以内部岩土体在后缘基岩裂隙水长期入渗情况下以及在填筑过程中降雨入渗对整个填筑体含水量增加的影响下,导致地下水长期侵泡、软化岩土体为根本原因发生的滑坡,破坏方式为推移—蠕滑式,坡顶以推移滑动—拉裂为主,坡脚以以蠕滑—隆起变形为主。
其他文献
GEM探测器是一种新型的气体探测器,因其优越的特性被用作径迹探测器和成像探测器。基于GEM探测器读出的TPC的位置分辨、多径迹分辨等能够满足ILC实验的测量精度要求,是ILC实
受控核聚变能是最有希望成为下一代高效、清洁的能源形式,实现核聚变能和平利用、造福人类是当今世界能源研究中重要课题。在磁约束受控聚变研究中,托卡马克装置被认为是最有
世界各国普遍认为,深地质处置法能够实现高放射性废弃物与生态环境安全、有效的隔离。我国在缓冲回填材料筛选方面已经开展了较多的研究工作。室内试验使用的试样尺寸较小,试
倒置式屋面又称倒置式保温屋面,将保温材料设置在防水层上面,其构造层次为保温层、防水层、结构层。本文通过分析总结倒置式屋面的施工特点和技术措施,进一步阐述倒置式屋面
内蒙古东北部高寒地区的沥青路面由于低温及较大温差极易发生路面开裂等破坏,而集料与沥青的粘附特性会严重影响沥青路面的抗裂性能及其使用寿命。因此,亟需对该地区集料与沥青的粘附特性进行深入研究。本文完成的主要工作和取得成果如下:(1)根据依托工程选取90#基质沥青、橡胶沥青、极寒沥青、SBS改性沥青和SBR改性沥青以及安山岩、玄武岩和石灰岩为试验原材料,并对五种沥青进行基本性能试验和采用X射线荧光光谱(
托克马克磁体系统是ITER(国际热核聚变试验堆)装置中最重要的组成部分,主要功能是将上亿度高温等离子体约束在磁体空腔内,实现可控的热核聚变。因此,由管内电缆(CICC导体)绕
目的观察慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmoriary disease,COPD)伴焦虑抑郁患者应用文拉法辛治疗的效果。方法选择2016年9月-2018年9月我院收治的92例COPD伴焦虑抑
电力通信网是电力系统中与电网并存的另一种实体网络,作为电网安全稳定运行的基础,它是电力安全生产的重要保障,是各类电力信息化业务的运行平台。电力通信综合网管系统作为
幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,简称H.pylori或HP)感染可以引起胃炎、消化性溃疡,并与胃癌、胃淋巴瘤密切相关,被世界卫生组织列为Ⅰ类致癌因子,据估计全球有超过50%的人群
边坡是工程建设中常见的工程形式。对于同一个边坡,往往有多种支护治理方案。如何因地制宜、科学合理地采取最适合边坡实际特点的支护治理方案,是设计单位需要深入分析研究的