岩质边坡降水入渗过程的数值模拟.ppt
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1、,岩质边坡降雨入渗过程的数值模拟,主讲人:谢建敏 学 号:K437,目录,引言,模拟岩质边坡降雨入渗的数学模型,岩质边坡降雨入渗的规律研究,结论,一、引言,基于天然岩坡和铁路公路露天矿等开挖边坡的滑坡以及岩体中地下硐室的塌方多发生在雨季的事实,近些年,人们研究认为:降雨入渗会导致边坡非饱和区水压力的暂时升高产生暂态的附加水荷载(暂态水压力);同时,在非饱和区中出现暂态饱和区。暂态饱和区与暂态水压力虽然是暂时的,但对边坡稳定而言却是至关重要的。因为,暂态附加水荷载远比稳态水荷载增量大,常成为边坡失稳的控制因素而且裂隙发育的岩质边坡的渗流场受降雨影响往往比土坡更敏感。,一、引言,然而,目前对这种暂
2、态水压力的升高尚无可应用的定量评价成果,仅是定性地认为它主要取决于裂隙网络的几何特征、裂隙的产状、风化程度和降雨强度。故已有的工程设计对这种暂态饱和区及暂态水压力均采用假定值。故对于高边坡工程,采用这一水压力分布使加固设计过于保守。例如五强溪水电站则采用类似Hoek 建议图形但取值较小。三峡工程采用折减系数为0.3。,一、引言,不同方法采用的边坡暂态水压力分布彼此差别极大,且这些方法均缺少理论分析及实测数据。由此可见,如何恰当估计降雨在边坡体内的入渗及其所产生的影响,是边坡稳定性评价和加固治理的关键问题。事实上,降雨入渗首先使得边坡非饱和区的含水量增高、基质吸力降低,然后形成暂态饱和区,在暂态
3、饱和区中出现暂态水压力。降雨入渗所产生的结果对边坡稳定性影响最大的应是非饱和区基质吸力的降低,其次是暂态水压力的升高。这里主要介绍研究岩质边坡降雨入渗的分析、模拟方法,并对岩质边坡在降雨入渗情况下非饱和区基质吸力的变化、暂态饱和区的形成、发展以及暂态水压力分布、变化情况进行分析、模拟。,二、模拟岩质边坡降雨入渗的数学模型,降雨渗入边坡岩体到达潜水面经历了一个非饱和-饱和渗流过程。目前已有求解裂隙岩体非饱和渗流场的数学模型归纳起来可划分为以下4 种:,二、模拟岩质边坡降雨入渗的数学模型,模型1适用于裂隙发育的大区域准恒定流问题的数值模拟,模型2较适合于求解岩块致密裂隙稀疏的小区域的非饱和渗流问题
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