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岩质边坡降雨入渗过程的数值模拟 被引量:96
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作者 戚国庆 黄润秋 +2 位作者 速宝玉 胡云进 詹美礼 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期625-629,共5页
对岩质边坡降雨入渗的数学模型及模拟方法进行了探讨。在此基础上,研究了非饱和-饱和渗流模型中的非线性方程组及其解法,给出了Picard迭代法求解该方程组的方法、步骤,并对边坡降雨入渗的规律进行了研究,阐述了岩质边坡降雨入渗过程中... 对岩质边坡降雨入渗的数学模型及模拟方法进行了探讨。在此基础上,研究了非饱和-饱和渗流模型中的非线性方程组及其解法,给出了Picard迭代法求解该方程组的方法、步骤,并对边坡降雨入渗的规律进行了研究,阐述了岩质边坡降雨入渗过程中基质吸力的变化、暂态饱和区的形成、发展以及暂态水压力的分布、变化。用上述方法分析、模拟了某露天矿边坡降雨入渗的全过程。 展开更多
关键词 数值分析 非饱和-饱和渗流 基质吸力 暂态饱和区 暂态水压力 PICARD 迭代法
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降雨入渗条件下边坡岩体饱和非饱和渗流计算 被引量:100
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作者 荣冠 张伟 周创兵 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1545-1550,共6页
简要分析了连续介质饱和非饱和渗流数学模型,并讨论了渗流有限元计算中的有关问题,同时研究了降雨入渗机理及模拟方法,在此基础上编写了非饱和渗流程序SUSC。运用该程序模拟了某边坡降雨过程渗流场的变化情况。计算结果表明,在降雨入渗... 简要分析了连续介质饱和非饱和渗流数学模型,并讨论了渗流有限元计算中的有关问题,同时研究了降雨入渗机理及模拟方法,在此基础上编写了非饱和渗流程序SUSC。运用该程序模拟了某边坡降雨过程渗流场的变化情况。计算结果表明,在降雨入渗作用下边坡顶部迅速被饱和,随后表面雨水逐渐向边坡深部下渗,形成从坡顶往深部压力水头等值线由高(零)→低→高的封闭现象。随着降雨的继续,边坡顶部负压区进一步缩小,且负压绝对值减小。降雨结束后,由于上部地下水的继续下渗,在边坡的一定范围、一定时间内压力水头继续升高。根据计算结果可知,局部地方的压力水头最高值出现在降雨结束2d左右,往后整个边坡非饱和区地下水压力水头全面下降,逐渐恢复原状。模拟结果总体可靠,可作为边坡稳定性分析评价及边坡排水加固的参考依据。同时表明,运用上述饱和非饱和渗流模型及降雨模拟方法,计算降雨条件下边坡岩体的渗流场是可行的。 展开更多
关键词 边坡 降雨入渗 饱和非饱和渗流 有限元
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强降雨特性对饱和–非饱和边坡失稳破坏的影响 被引量:80
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作者 张社荣 谭尧升 +1 位作者 王超 于茂 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第A02期4102-4112,共11页
在调研和总结国内典型灾害性滑坡的基础上,概化典型边坡数值模型,进行饱和–非饱和边坡的瞬态渗流场与应力场的耦合分析。结合强度折减技术进行瞬态渗流作用下边坡稳定性计算,得到边坡整体稳定安全系数,并基于ABAQUS软件实现渗流与应力... 在调研和总结国内典型灾害性滑坡的基础上,概化典型边坡数值模型,进行饱和–非饱和边坡的瞬态渗流场与应力场的耦合分析。结合强度折减技术进行瞬态渗流作用下边坡稳定性计算,得到边坡整体稳定安全系数,并基于ABAQUS软件实现渗流与应力耦合作用下的破坏接近度(FAI)评价方法,多角度综合探究强降雨特性对边坡失稳机制及稳定性的影响。结果表明:(1)强降雨会导致边坡临空面特别是下部土体的应力程度恶化,易使边坡出现滑流冲蚀和局部的坍塌失稳;(2)雨型对边坡孔压的时空演化、变形响应、安全系数及FAI的影响均明显,孔压和变形与雨型各时刻的雨强呈正相关关系;(3)低强度长持时降雨会渐次增加深层土体的孔压,易使边坡产生深层滑动失稳,而高强度短持时降雨易使坡趾最先失稳,之后破坏区向坡顶渐进扩展;(4)雨强与安全系数呈反比关系,当雨强由12 mm/h增大到36 mm/h时,安全系数约降低17%,且雨强直接影响边坡破坏区的破坏程度和非破裂区的危险程度,高强度的暴雨更易使坡趾出现滑移失稳。 展开更多
关键词 边坡工程 降雨入渗 饱和–非饱和渗流 降雨雨型 降雨强度 破坏接近度
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库水位涨落对库岸滑坡稳定性的影响 被引量:61
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作者 罗红明 唐辉明 +1 位作者 章广成 徐卫亚 《地球科学(中国地质大学学报)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期687-692,共6页
三峡水库正常蓄水后,库水位在175-145m之间周期性波动,滑坡地下水渗流状态将会发生较大的改变,可能导致滑坡失稳.因此,研究库水位周期性波动下滑坡的稳定性具有十分重要的意义.提出了土水特征曲线的多项式约束优化模型和采用饱和... 三峡水库正常蓄水后,库水位在175-145m之间周期性波动,滑坡地下水渗流状态将会发生较大的改变,可能导致滑坡失稳.因此,研究库水位周期性波动下滑坡的稳定性具有十分重要的意义.提出了土水特征曲线的多项式约束优化模型和采用饱和-非饱和渗流数值模型.以赵树岭滑坡为例,利用有限元数值计算了库水位在175~145m之间波动下地下水渗流场,将计算得到的孔隙水压力用于滑坡的极限平衡分析,探讨了库水位上升和下降对库岸滑坡稳定性的影响.研究表明:多项式优化模型可以很好地拟合非饱和土的土水特征曲线;库水位上升时滑坡稳定性系数总体逐渐增大,库水位下降时滑坡稳定性系数总体逐渐减小;无论是库水位上升还是下降到库水位155m时,其稳定性系数最小;同一库水位下,库水位上升时的稳定性系数比下降时的稳定性系数大. 展开更多
关键词 库水位涨落 土水特征曲线 饱和-非饱和渗流 库岸滑坡 稳定性评价.
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堤坝饱和与非饱和渗流计算的有限单元法 被引量:18
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作者 刘洁 毛昶熙 《水利水运科学研究》 CSCD 1997年第3期242-252,共11页
对饱和与非饱和渗流计算的有限单元法进行了推导,并建立了数学模型。通过计算,比较了一般的饱和渗流与饱和一非饱和渗流两种模型的计算结果,并引用模型试验资料进行验证。其结果表明,饱和非饱和渗流计算方法具有不进行自由面调整等... 对饱和与非饱和渗流计算的有限单元法进行了推导,并建立了数学模型。通过计算,比较了一般的饱和渗流与饱和一非饱和渗流两种模型的计算结果,并引用模型试验资料进行验证。其结果表明,饱和非饱和渗流计算方法具有不进行自由面调整等优点,在物理概念上更为完善。 展开更多
关键词 饱和非饱和渗流 数学模型 堤坝 渗流计算 土坝
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极端久雨条件下软岩边坡动态稳定性分析 被引量:42
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作者 蒋中明 曾铃 +1 位作者 付宏渊 熊小虎 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期27-34,共8页
为探索软岩边坡在极端长期降雨条件下的稳定性,采用饱和非饱和理论获取边坡在降雨过程中渗流场的分布特点及变化规律;将渗流计算结果导入FLAC3D软件平台,应用Fish语言对各单元强度变化的时间效应和重度变化的空间分布特性进行修改;最后... 为探索软岩边坡在极端长期降雨条件下的稳定性,采用饱和非饱和理论获取边坡在降雨过程中渗流场的分布特点及变化规律;将渗流计算结果导入FLAC3D软件平台,应用Fish语言对各单元强度变化的时间效应和重度变化的空间分布特性进行修改;最后采用强度折减法分析了软化效应和渗流场共同作用对软岩边坡动态稳定性的影响。结果表明:长期降雨过程将导致软岩边坡浅层部位出现大面积暂态饱和区,因边坡渗流的集聚效应,坡脚附近将维持较长时间的暂态高水位状态;软岩边坡在降雨过程中安全系数逐渐减小,降雨停止后,边坡安全系数呈现先减小、再增加,继而再减小的变化规律;极端久雨前期,边坡中基质吸力的降低、重度及渗透力的增加是影响边坡动态稳定性的主导因素;极端久雨后期,暂态饱和区内岩石的软化效应对边坡稳定性起控制作用。 展开更多
关键词 道路工程 软岩边坡 数值计算 动态稳定性 极端久雨 饱和非饱和渗流 软化效应
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公路边坡降雨引起的渗流分析 被引量:16
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作者 朱文彬 刘宝琛 《长沙铁道学院学报》 CSCD 北大核心 2002年第2期104-108,共5页
利用饱和 -非饱和土的渗流理论 ,对公路边坡在降雨过程中的渗流规律进行了分析 ,用有限元法和有限差分法来模拟雨水在土坡中的渗流过程 ,为公路边坡的稳定性分析和滑坡预测提供重要的分析数据 .
关键词 降雨 公路 边坡 饱和-非饱和土 渗流 路基
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基于FLAC^(3D)的饱和-非饱和渗流分析 被引量:39
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作者 李毅 伍嘉 李坤 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期617-622,共6页
当使用基于有限差分法的FLAC3D计算渗流场时,自由面位置过高,非饱和区渗透系数被定义成常数,这与实际情况不符。运用变单元渗透系数法,对其进行二次开发,并提出了修正的变单元渗透系数法,对非饱和区的渗透系数进行较为严格的理论修正,... 当使用基于有限差分法的FLAC3D计算渗流场时,自由面位置过高,非饱和区渗透系数被定义成常数,这与实际情况不符。运用变单元渗透系数法,对其进行二次开发,并提出了修正的变单元渗透系数法,对非饱和区的渗透系数进行较为严格的理论修正,得出准确的连续光滑的自由面,求解出饱和-非饱和渗流场。利用有限元法与该方法进行对比,论证了该方法的可行性和有效性。提出了附着接触面的方法,解决了三维复杂边界中寻找溢出点的困难;并以实际的三维复杂工程为例,计算了某边坡的渗流场分布情况,经验证,结果准确。研究成果对研究饱和-非饱和渗流以及该软件中与渗流有关的计算具有有指导意义。 展开更多
关键词 饱和-非饱和渗流 渗透系数 自由面 复杂边界
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饱和-非饱和渗流条件下降雨对粗粒土路堤边坡稳定性的影响 被引量:32
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作者 曾铃 付宏渊 +2 位作者 何忠明 贺炜 周功科 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期3614-3620,共7页
为了研究粗粒土路堤在降雨条件下的入渗过程及稳定性,提出一种基于饱和-非饱和渗流及非饱和抗剪强度理论的路堤边坡稳定性分析方法。利用该方法对算例边坡的降雨入渗过程及瞬态稳定性进行研究。研究结果表明:降雨将引起路堤地下水位升高... 为了研究粗粒土路堤在降雨条件下的入渗过程及稳定性,提出一种基于饱和-非饱和渗流及非饱和抗剪强度理论的路堤边坡稳定性分析方法。利用该方法对算例边坡的降雨入渗过程及瞬态稳定性进行研究。研究结果表明:降雨将引起路堤地下水位升高,降雨停止后地下水位由于雨水出渗而降低;路堤边坡表层受降雨入渗影响,区域基质吸力丧失(甚至变为正值),体积含水率增大,在降雨停止后都逐渐减小;在降雨过程中,路堤边坡安全系数缓慢降低,塑性区随地下水位线沿坡脚向上延伸,面积相应增大;在降雨停止后,在雨水出渗及基质吸力恢复的共同作用下,路堤边坡安全系数得到一定程度恢复。 展开更多
关键词 饱和-非饱和渗流 地下水位线 基质吸力 塑性区 安全系数
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降雨入渗因素对炭质泥岩路堤边坡稳定性的影响 被引量:30
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作者 曾铃 付宏渊 +2 位作者 贺炜 何忠明 周功科 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期39-44,58,共7页
为了探讨降雨入渗因素对炭质泥岩路堤边坡稳定性的影响,结合室内试验数据及降雨统计资料,通过拟定不同的分析方案,采用饱和-非饱和渗流与非饱和抗剪强度理论对某炭质泥岩路堤边坡在降雨强度、饱和渗透系数、路堤边坡坡度3种降雨入渗因... 为了探讨降雨入渗因素对炭质泥岩路堤边坡稳定性的影响,结合室内试验数据及降雨统计资料,通过拟定不同的分析方案,采用饱和-非饱和渗流与非饱和抗剪强度理论对某炭质泥岩路堤边坡在降雨强度、饱和渗透系数、路堤边坡坡度3种降雨入渗因素变化下的稳定性进行数值模拟,进而深入探讨上述3种入渗因素对炭质泥岩路堤边坡稳定性的影响。研究表明:(1)随着降雨持续时间的增加,降雨强度越大,路堤边坡安全系数下降越明显;(2)渗透系数的大小决定了降雨入渗量及渗透速率;(3)不同坡度路堤边坡受降雨的影响,其安全系数变化规律一致;(4)路堤内负孔隙水压力的丧失与体积含水率的增大是引起边坡失稳的最主要因素。 展开更多
关键词 道路工程 炭质泥岩路堤 饱和-非饱和渗流 边坡稳定性 降雨
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降雨类型对浅层深层滑坡渗流及稳定性的影响 被引量:30
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作者 郁舒阳 张继勋 +1 位作者 任旭华 杨兆兵 《水电能源科学》 北大核心 2018年第3期123-127,共5页
为研究不同降雨类型对浅层及深层滑动面渗流特性及边坡稳定性的影响,采用有限元分析软件Geo-slope中的Seep/w和Slope/w模块,分析了相同降雨量不同降雨模式(平均型、前锋型、中锋型、后锋型)下浅层及深层体积含水率、孔压变化规律,得出... 为研究不同降雨类型对浅层及深层滑动面渗流特性及边坡稳定性的影响,采用有限元分析软件Geo-slope中的Seep/w和Slope/w模块,分析了相同降雨量不同降雨模式(平均型、前锋型、中锋型、后锋型)下浅层及深层体积含水率、孔压变化规律,得出了其安全系数随时间的变化曲线。结果表明,降雨期间边坡表面体积含水率增大至饱和,孔压趋向于0,停雨后边坡上部体积含水率及孔压逐渐减小,而坡脚处几乎不变,不同降雨模式影响了土体含水率及孔压的分布;下部浅层滑动面安全系数变幅大于上部浅层滑动面,深层滑动面安全系数变化滞后于降雨;平均型降雨对于深层滑动面安全系数影响最大,而后锋型降雨对于浅层滑动面安全系数影响最大。研究结果为边坡滑坡机理的认识及滑坡治理提供了参考。 展开更多
关键词 降雨类型 浅层滑坡 深层滑坡 饱和-非饱和渗流 稳定性分析
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考虑饱和-非饱和渗流作用的土质边坡稳定性分析 被引量:28
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作者 廖红建 姬建 曾静 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期3229-3234,共6页
饱和-非饱和土的研究一直是岩土工程界的一个热点问题。土体中孔隙水压力的存在使得对岩土体的力学性状的分析变得更加复杂化。基于土体渗透系数与基质吸力之间的相互联系,对理想的各向同性土的水库堤坝进行了非稳定渗流场的数值模拟,... 饱和-非饱和土的研究一直是岩土工程界的一个热点问题。土体中孔隙水压力的存在使得对岩土体的力学性状的分析变得更加复杂化。基于土体渗透系数与基质吸力之间的相互联系,对理想的各向同性土的水库堤坝进行了非稳定渗流场的数值模拟,得出不同水位、同一水位因不同骤升速率而产生的渗流场的变化规律,并对土体固-液耦合研究进行了初步探讨。把堤坝渗流场的动态变化在时间和空间上进行离散,分别引入到坝坡稳定性的分析中,以极限平衡原理和Morgenstern-Price条分法为基础对坝坡产生滑移的最小安全系数变化规律进行了分析,从而得出渗流-滑坡的内在联系。 展开更多
关键词 饱和-非饱和土 渗流 基质吸力 最小安全系数
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降雨条件下岩土饱和-非饱和渗流分析 被引量:18
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作者 刘建军 熊俊 何翔 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z2期559-563,共5页
基于 Buckley-Leverett 两相渗流方程,提出了新的岩土饱和-非饱和渗流数学模型,利用有限差分方法给出了隐式压力显示饱和度数值求解方法,编制了饱和-非饱和渗流计算程序。结合工程实例,模拟了降雨入渗条件下边坡岩体渗流场孔隙压力变化... 基于 Buckley-Leverett 两相渗流方程,提出了新的岩土饱和-非饱和渗流数学模型,利用有限差分方法给出了隐式压力显示饱和度数值求解方法,编制了饱和-非饱和渗流计算程序。结合工程实例,模拟了降雨入渗条件下边坡岩体渗流场孔隙压力变化和含水饱和度变化,模拟结果验证了所提出的模型对饱和-非饱和渗流的有效性。 展开更多
关键词 饱和-非饱和渗流 数值模拟 两相渗流 uckley-Leverett方程
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非饱和带水–气二相流数值模拟研究 被引量:22
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作者 孙冬梅 朱岳明 张明进 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期560-565,共6页
为了真实反映非饱和带中流体(水和气)的运移规律和渗透特性,将非饱和带中的孔隙水和孔隙气作为研究对象,基于水-气二相流理论,建立了水-气二相流数学模型。该模型采用积分形式的有限差分法对控制方程进行离散,在应用Newton-Raphson迭代... 为了真实反映非饱和带中流体(水和气)的运移规律和渗透特性,将非饱和带中的孔隙水和孔隙气作为研究对象,基于水-气二相流理论,建立了水-气二相流数学模型。该模型采用积分形式的有限差分法对控制方程进行离散,在应用Newton-Raphson迭代方法得到相应的线性方程组的基础上,编制了三维计算程序SEEP2P。通过对土坝稳定渗流和降雨入渗情况的计算分析,得出稳定状态的渗流可以近似采用单相流模型来模拟,降雨入渗下的非稳定渗流问题采用水-气二相流模型来模拟更加符合实际。采用水-气二相流模型模拟得到水相、气相的流动状态,为定量研究孔隙气压力对入渗水流的影响提供了有效途径。 展开更多
关键词 水-气二相流 饱和-非饱和渗流 积分有限差分法 数值模拟
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裂隙性膨胀土饱和-非饱和渗流分析 被引量:26
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作者 郑少河 姚海林 葛修润 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期281-285,共5页
降雨入渗条件下的裂隙性膨胀土边坡稳定性与其渗流场分布密切相关,对渗流分析中的积水深度进行了数值模拟,结果显示,不同的积水深度对渗流场的影响很小,因此,在进行裂隙性膨胀土渗流分析时,积水深度为0的假定是可以接受的。基于膨胀土... 降雨入渗条件下的裂隙性膨胀土边坡稳定性与其渗流场分布密切相关,对渗流分析中的积水深度进行了数值模拟,结果显示,不同的积水深度对渗流场的影响很小,因此,在进行裂隙性膨胀土渗流分析时,积水深度为0的假定是可以接受的。基于膨胀土开裂裂隙的规模及渗透性的不同,提出了考虑裂隙系统的膨胀土边坡渗流分析方法,计算结果表明,土体开裂显著改变了膨胀土内部的渗流场分布。该方法可以更好地模拟坡渗流场随时间的变化规律,以及更合理地解释了降雨入渗引起的膨胀土边坡浅层滑动机制。 展开更多
关键词 裂隙性膨胀土 饱和-非饱和渗流 降雨入渗 基质吸力 土水特征曲线
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降雨入渗对三峡库区堆积层滑坡稳定性的影响 被引量:25
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作者 张开鹏 刘新喜 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2006年第6期4-8,共5页
基于三峡水库库水位调控方案和极端降雨情况,笔者利用有限元模拟库水位在175~145m波动和降雨时红石包滑坡Ⅲ的暂态渗流场,将计算得到的暂态孔隙水压力分布用于滑坡的极限平衡分析,并考虑基吸力对非饱和土抗剪强度的影响。探讨降雨... 基于三峡水库库水位调控方案和极端降雨情况,笔者利用有限元模拟库水位在175~145m波动和降雨时红石包滑坡Ⅲ的暂态渗流场,将计算得到的暂态孔隙水压力分布用于滑坡的极限平衡分析,并考虑基吸力对非饱和土抗剪强度的影响。探讨降雨强度对滑坡稳定性的影响,并考虑暴雨与库水位骤降共同作用下滑坡的稳定性。研究表明:滑坡稳定性的影响受控于滑坡土的入渗能力和滑坡结构形态;当暴雨强度为300mm/d时,红石包滑坡Ⅲ的临界降速1m/d。其成果将为库区滑坡治理提供科学依据。 展开更多
关键词 降雨 饱和与非饱渗流 基吸力 滑坡 稳定性评价
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三维饱和-非饱和降雨入渗渗流场分析 被引量:19
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作者 朱岳明 龚道勇 罗平平 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第12期66-70,75,共6页
用饱和-非饱和达西渗流理论对降雨入渗的复杂渗流场问题用有限单元法求解,在理论上进行了深入的研究。文中特别提出了降雨入渗边界条件及非饱和逸出面边界条件(包括降雨中间停雨时期边界条件)在渗流场求解中的正确处理方法,提出和定义... 用饱和-非饱和达西渗流理论对降雨入渗的复杂渗流场问题用有限单元法求解,在理论上进行了深入的研究。文中特别提出了降雨入渗边界条件及非饱和逸出面边界条件(包括降雨中间停雨时期边界条件)在渗流场求解中的正确处理方法,提出和定义了描述土体渗流特性的极限含水率和蒸逸系数的两个新概念。两个算例的数值试验也进一步表明,文中所用的降雨入渗渗流场分析方法结果合理,实用性强。 展开更多
关键词 饱和-非饱和渗流 降雨入渗 非饱和逸出面 极限含水率 环境湿度 蒸逸系数
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库水位降落作用下均质土石坝渗流场及坝坡稳定性分析 被引量:25
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作者 王开拓 谢利云 刘辉 《水电能源科学》 北大核心 2018年第8期81-84,51,共5页
为研究某水库均质土石坝库水位降落作用下均质土石坝瞬态流场特性及其对坝坡稳定性的影响,基于饱和-非饱和非稳定渗流理论及极限平衡法,应用GeoStudio有限元分析软件中的SEEP/W及SLOPE/W模块进行库水位降落作用下的瞬态渗流场及稳定性... 为研究某水库均质土石坝库水位降落作用下均质土石坝瞬态流场特性及其对坝坡稳定性的影响,基于饱和-非饱和非稳定渗流理论及极限平衡法,应用GeoStudio有限元分析软件中的SEEP/W及SLOPE/W模块进行库水位降落作用下的瞬态渗流场及稳定性数值模拟分析,探讨了不同速率库水位降落作用下的坝体内部渗流场及坝坡稳定性变化规律。结果表明,考虑非饱和渗流时,在库水位降落作用下,坝体浸润线变化滞后于库水位降落,且库水位降落速率越大,滞后现象越严重,上游坝坡内部形成倒流现象,产生指向坝坡外部的渗透压力;库水位降落作用下,坝坡稳定性呈现"降低—回升—平缓"的变化趋势,库水位降落速率越大,坝坡稳定性系数最小值越低,对坝坡稳定性越不利。研究结果可为土石坝边坡稳定性评价提供参考。 展开更多
关键词 均质土石坝 库水位降落 饱和-非饱和渗流 浸润线 坝坡稳定性
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考虑气相影响的降雨入渗过程分析研究 被引量:23
19
作者 孙冬梅 朱岳明 +1 位作者 张明进 甄红锋 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期2307-2313,共7页
降雨入渗过程是水在下渗的过程中驱替空气的水-气二相流过程,对这一过程的精确模拟一直是渗流计算的难点,目前的处理方法通常是忽略孔隙气压力变化的影响。根据多相流理论,结合质量守恒定律和达西定律,建立了水-气二相流模型,模型的求... 降雨入渗过程是水在下渗的过程中驱替空气的水-气二相流过程,对这一过程的精确模拟一直是渗流计算的难点,目前的处理方法通常是忽略孔隙气压力变化的影响。根据多相流理论,结合质量守恒定律和达西定律,建立了水-气二相流模型,模型的求解采用积分有限差分法和Newton-Raphson迭代方法,通过变换主要变量来表达相态的变化,实现了水相、气相边界条件及降雨入渗边界的精确模拟。利用上述模型对一土柱试验进行模拟,从而验证了模型的正确性,研究了一均质土层的降雨入渗过程,得到了孔隙水压力、孔隙气压力和毛细压力及含水率的变化过程。根据入渗率与地表孔隙气压力的变化关系,验证了孔隙气压力的增大对入渗水流产生阻滞作用。在求解非稳定渗流问题中,考虑空气压力变化的影响是值得研究的。 展开更多
关键词 水-气二相流 饱和-非饱和渗流 积分有限差分法 降雨入渗
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基于ABAQUS的三维边坡降雨入渗模块的开发及其应用 被引量:24
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作者 李宁 许建聪 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期667-674,共8页
为了克服ABAQUS在进行降雨入渗模拟方面的局限性,采用Python语言对ABAQUS软件的降雨入渗边界进行二次开发,将降雨边界作为不定边界,采用迭代算法对降雨入渗边界进行处理,开发出基于ABAQUS软件的降雨入渗模块。该模块克服了ABAQUS软件中... 为了克服ABAQUS在进行降雨入渗模拟方面的局限性,采用Python语言对ABAQUS软件的降雨入渗边界进行二次开发,将降雨边界作为不定边界,采用迭代算法对降雨入渗边界进行处理,开发出基于ABAQUS软件的降雨入渗模块。该模块克服了ABAQUS软件中只能模拟降雨全部入渗,入渗率保持不变的单一情况,完善了ABAQUS软件的降雨入渗分析功能。通过与土柱入渗试验进行比较,证明开发出的降雨入渗模块是稳定可靠的。在此基础上,采用该模块研究了抗滑桩边坡的降雨入渗过程,结果表明:抗滑桩虽然可以有效的提高边坡的稳定性,但是,在降雨条件下,抗滑桩的存在减小了排水有效断面,使坡体后缘汇集而来的地下水得不到及时排泄,这又会对边坡稳定性产生不利影响。因此在多雨地区进行抗滑桩设计应充分考虑降雨所带来的不利影响,综合评价抗滑桩的加固效果。借助于ABAQUS的强大功能,该模块可以为以后进行更复杂的降雨相关问题的研究提供一个良好的研究平台。 展开更多
关键词 抗滑桩 边坡 饱和–非饱和渗流 降雨入渗 ABAQUS
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