坡積土邊坡裂隙各向異性特征對(duì)雨水入滲過(guò)程的影響
摘要:采用有限元軟件Geo-Slope中的SEEP/W模塊分析了裂隙深度、滲透系數(shù)比、裂隙角度與裂隙數(shù)對(duì)雨水入滲過(guò)程的影響,結(jié)合非飽和滲流理論研究了裂隙滲流各向異性對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響。分析結(jié)果表明:降雨1、7d時(shí),1m裂隙深度內(nèi)最大孔隙水壓力分別為9.69、9.70kPa,雨水沿裂隙底部向下的入滲深度分別為0.5、1.5m,裂隙內(nèi)孔隙水壓力隨降雨的持續(xù)迅速增大,直至由負(fù)壓力轉(zhuǎn)變?yōu)檎龎毫?裂隙深度越大,裂隙內(nèi)孔隙水壓力越大,降雨停止時(shí)刻相應(yīng)的入滲深度也越大,飽和區(qū)域的大小與裂隙深度正相關(guān);當(dāng)滲透系數(shù)比為1時(shí),裂隙范圍內(nèi)最大滲透系數(shù)為1.51×10^(-7) m·s-1,此時(shí)沿裂隙方向滲透系數(shù)小于降雨強(qiáng)度,降雨入滲過(guò)程受土體滲透系數(shù)控制,而當(dāng)沿裂隙方向滲透系數(shù)大于降雨強(qiáng)度時(shí),雨水入滲過(guò)程受降雨強(qiáng)度控制;裂隙角度越小,在裂隙深度范圍內(nèi)的最大孔隙水壓力越大,且出現(xiàn)正孔隙水壓力的深度也越大,而邊坡表層飽和區(qū)范圍越小;無(wú)裂隙存在時(shí),降雨后邊坡內(nèi)部仍保持負(fù)壓力狀態(tài),無(wú)飽和區(qū)存在,有裂隙存在時(shí),雨水沿裂隙下滲并在邊坡內(nèi)部形成飽和正壓力區(qū),1~5條裂隙形成的飽和區(qū)面積分別為16.4、34.7、60.9、75.6、110.7m2,飽和區(qū)面積與裂隙數(shù)呈乘冪關(guān)系,且隨著裂隙數(shù)的增加,雨水對(duì)滲流場(chǎng)的影響范圍與程度增大,長(zhǎng)裂隙的集中分布是引起邊坡內(nèi)部大面積連通型飽和區(qū)出現(xiàn)與地下水位升高的直接原因。
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