基于数值分析的非饱和土坡面降雨非正交入渗的边界条件研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:test1987
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
非饱和土坡滑坡灾害是岩土工程中亟待解决的问题,而降雨入渗作为其主要原因之一,成为研究的重要方面。对降雨入渗现象的观察以及开展的试验和数值分析的研究成果已经证明了传统正交入渗理论在非饱和土坡降雨入渗分析中存在缺陷。因此,对非饱和土坡降雨非正交入渗的规律、机理进行进一步的深入研究,从而得到更加符合实际的边界条件设定方法具有重要的学术价值及工程意义。为此,本文在已有的非饱和土坡降雨入渗试验和相应的数值分析研究成果的基础上,进行了以下几方面工作:1、利用Fortran语言编写了可考虑非饱和土坡面降雨非正交入渗的饱和-非饱和渗流的有限元分析程序FEPAUS(Finite Element Program for Analysis of Unsaturated Seepage),通过数据文件和程序文件实现对不同土性、不同雨强、不同坡度条件下的非饱和土坡降雨入渗过程的数值模拟。2、利用FEPAUS程序对室外大型非饱和砂土土坡降雨入渗试验进行数值模拟。建立了与试验土体尺寸一致的数值分析模型,以试验实测的侧面出渗时间和累积渗流量作为等效渗流拟合标准,通过对降雨入渗边界条件进行调整而得到与试验实测数据相一致的分析结果,并以此来确定更为符合实际的非饱和土坡降雨入渗边界条件的实用设定方法。3、利用拟合的边界条件,对非饱和砂土土坡的降雨入渗过程进行数值分析,研究孔隙比和坡度对土坡渗流场的影响,研究降雨入渗条件下非饱和砂土土坡的渗流场变化规律。利用FEPAUS程序对非饱和砂土土坡降雨入渗的数值分析发现,边界条件的设定是否合理对非饱和土坡降雨入渗量和土坡内的渗流场有重要的影响。通过对降雨入渗边界上入渗速率进行修正和对表层土体压力水头值的修正来调整土体的渗透系数两种方法可以得到与试验一致的侧面出渗时间和累积渗流量,且该方法适用于多种孔隙比和坡度的非饱和砂土土坡。利用拟合的边界条件对降雨入渗条件下的渗流场进行分析发现,孔隙比和坡度对渗流场有重要的影响,并得到了非饱和砂土土坡的渗流场随时间的变化规律。
其他文献
金川镍矿区是我国三大资源综合利用基地之一,是国内最大的镍、钴、铂等有色金属生产基地。金川二矿区的矿体赋存于岩体稳定性差的高应力地层中,开采条件差。如何更为有效地维护
随着经济的发展,交通量的快速增加,越来越多的河堤通过扩建改造作为公路使用,形成沿河公路。本文以淮江公路扬州段和S331丹宝明宝应段沿河公路为工程背景,开展了沿河路基土蠕变特
水是一切生命和人类发展不可缺少、不可替代的宝贵资源,是社会可持续发展的重要因素。由于城市化、工业化的发展,人们对水的需求量越来越大,对水的污染越来越严重,造成世界上许多
近年来,随着建筑业的不断发展,建筑节能已成为各国建筑行业所关注的重要问题,而结构优化设计的重要原则之一则是在保证构件承载力的情况下对结构进行优化,从而提高材料的利用率。因此,对结构进行优化设计成为减少建筑耗能的一种重要措施。混凝土夹芯板是一种新型的节能型复合板,它具有承重及保温隔热功能,是一种新型的建筑结构构件,本文仅针对CS板进行分析。为满足现如今建筑节能的要求,本文主要是在保证CS板承载能力的
场地土-结构相互作用体系自振频率的研究是一个十分有意义的课题。对于结构设计,通常是将地基假设为刚性,在场地土土层较硬时,这种假设所产生的误差是可以接受的,但是当场地
在目前的超高层建筑施工过程中,大型动臂式内爬塔吊的作用十分突出,其安全性和稳定性问题同样重要。塔吊附墙支撑系统主要由支撑框架与附着墙体两部分组成,是保证内爬式塔吊
近些年,我国迎来了超高层建筑的快速建设时期,超高层结构的抗震安全性受到了广泛地关注。分析超高层结构在罕遇地震下的弹塑性响应,对于抗震设计有重要意义。本文基于通用有
水体富营养化问题日益突出,近年来严重影响了居民的日常生活。水体富营养化的根本原因是氮磷的过量排放,因此近年来各国的污水排放标准日益严格,防止水体富营养化。常规生物脱氮
钢—混凝土组合结构在国内外工程领域的应用越来越广,其具有承载力高、自重轻、节约材料、截面尺寸小、抗震性能好等突出优点。钢与混凝土组合梁作为连梁的混合筒体是一种新型
随着SBS改性沥青防水卷材的大量使用,其耐久性问题越来越受到重视,防水材料的耐久性对建筑物使用寿命的影响不容忽视。SBS改性沥青防水卷材作为无保护层的屋面防水材料使用时,要