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基于水文過程和應力應變耦合的陜北黃土滑坡復活機理分析
——以延安二莊科滑坡為例

2024-01-18 03:28暢俊斌李曉科朱文峰
中國地質災害與防治學報 2023年6期
關鍵詞:非飽和坡腳滲流

王 康,暢俊斌,李曉科,朱文峰,盧 嘯,劉 慧

(1.陜西地礦九0 八環境地質有限公司,陜西 西安 710600;2.長安大學公路學院,陜西 西安 710061)

0 引言

降雨入滲不僅是老滑坡復活的主要原因之一,也是大量工程問題的主要誘發因素,特別是持續降雨更容易導致老滑坡復活。連續降雨后,降雨入滲深度增加,使濕鋒不斷向下移動;此外,這將增加滑坡中的含水量,減少基質吸力,并削弱土體的抗剪強度。長期降雨會使水分在斜坡內部孔隙流動,從而加劇斜坡滑動趨勢,造成失穩。降雨引起的山體失穩是地質災害的主要原因,往往造成重大人員傷亡、財產損失以及公路和鐵路交通中斷。因此,降雨引起的滑坡問題亟需進一步研究[1-2]。

降雨入滲是指落到地表的雨水,通過土壤中的孔隙和空隙,自非飽和帶流入飽和帶,而補給地下水的復雜動態變化過程。因此掌握雨水在非飽和土種的滲流規律,是探究降雨條件下老滑坡復活機理的關鍵。傳統的Green-Ampt 雨水入滲模型主要分析的是土體飽和入滲過程的入滲情況,其物理模型簡單明了[3]。XIAO 等[4]基于非飽和土理論和滲流基本理論,進一步介紹了多孔介質飽和-非飽和、穩定-非穩定滲流微分方程,并且考慮了非飽和土的抗剪強度,采用一般極限平衡分析方法,針對飽和-非飽和邊坡的穩定性進行了分析。LIU等[5]在飽和入滲原理和Green-Ampt 模型的基礎上,探討了在邊坡表面恒定含水量和孔隙水壓力隨深度變化的非飽和入滲模型,通過對邊坡初始含水率變化的分析,得到了入滲參數受到初始含水率、濕潤鋒飽和度、土體黏聚力和降雨強度影響的結論。

將有限元用于降雨入滲過程中邊坡土體的滲流場和應力場的求解,所得的滲流過程中有效應力和孔隙水壓力分布與簡化的極限平衡法相比不僅更符合實際情況,而且能夠詳細描述邊坡土體的整個漸進破壞過程[6]。HUANG 等[7]基于連續兩相滲流方程和達西定律,同時考慮Buckley-Leverett 方程,構建了巖土介質飽和-非飽和滲流的數學模型,運用有限差分動力學方法將方程進行離散化,進而編制了新的三維程序,通過新模型模擬了降雨條件下邊坡的滲流過程,揭示了邊坡孔隙壓力和飽和度的變化規律。楊國強等[8]從降雨入滲滲流理論出發,采用Geostudio 有限元軟件,對比分析了非飽和土邊坡在降雨等級與不同雨型下,對孔隙水壓力及安全系數的影響規律。蔣中明等[9]在深入研究FLAC3D軟件滲透分析模塊功能和算法的基礎上,通過編寫FISH 函數,對FLAC3D 非飽和滲透計算功能進行了改進。同時在分析降雨入滲機理的基礎上,編制了降雨入滲和邊界出滲的FISH 函數,并對邊坡三維降雨入滲過程進行了模擬。

以上研究都是基于非飽和土滲流理論開展相關的降雨邊坡失穩問題和水-力耦合分析,但對不同降雨強度條件下老滑坡的應力應變耦合以及現實數據對比仍需進一步解釋。二莊科滑坡是一處位于陜北的老滑坡[10],本文依托實際工程地質水文背景,在了解飽和和非飽和滲透理論的基礎上,結合對FLAC3D 軟件滲流分析模塊的解析,利用FISH 語言的二次開發,編寫了降雨入滲邊界處理函數和非飽和區滲透系數實時更新函數,模擬降雨條件下老滑坡的飽和和非飽和滲透過程。同時,從應力位移角度,探討降雨強度對力場滲流場作用情況的影響,從而實現含水率(飽和度)-土壓力(應力)-位移(應變)的耦合研究;進一步地將現場監測數據與FLAC3D 模擬結果進行對比分析,對上述計算結果逐項解耦考察,驗證數值方法的合理性和可行性。依托本文數值手段,為后續工程現場數據提供了更多研究角度,包括揭示降雨條件下老滑坡復活規律與探究變形破壞過程,將實際觀測數據與老滑坡整體變形情況建立聯系,使基礎監測結果立體智能化,保障從業人員獲取更多信息,掌握降雨條件下老滑坡狀況,從而及時做出決策。

1 計算方法

1.1 飽和非飽和滲流基本原理

多孔連續介質飽和非飽和滲流方程[11]如下:

式中:qi——單位流量向量/(m2·s-1);

kr——與飽和度s相關的相對滲透系數,飽和區kr=1,非飽和區0

Kij——滲透系數張量/(m·s-1);

h,j——水力梯度/m;

ψ——壓力水頭/m,ψ=p/γw,p為孔隙水壓力/Pa,γw為水的重度/(kN·m-3);

z——位置水頭/m。

由式(1)可知,飽和滲流可以看成是飽和度為1.0時的非飽和滲流。非飽和滲流分析的關鍵在于非飽和區滲透系數依賴于飽和度變化而變化,同時,非飽和區的孔隙水壓力可以表述為負值,也就是基質吸力。

1.2 FLAC3D 飽和非飽和滲流分析方法

負孔隙壓力、飽和度與滲透系數三者相互關聯[12-14]。隨著降雨的進行,飽和度不斷增加,基質吸力不斷增大,同時滲透系數也會不斷增加[15-16]。

在滲流計算過程中,流體壓力、飽和度與流體體積改變量的關系式如下:

式中:M——比奧模量/Pa;

n——孔隙率;

t——時間/s;

p——流體壓力/Pa;

s——飽和度;

ξ——流體擴散作用引起的單位體積多孔介質中流體體積改變量,當流體不可壓縮時,其值等于單元流量改變量/m。

在進行飽和滲流計算情況下,FLAC3D 軟件直接將節點上的飽和度(s)置為1.0,于是由式(2)得到下一計算時刻節點上孔隙水壓力的更新計算公式為:

在進行非飽和滲流計算時,FLAC3D 將節點上孔隙水壓力(μw)等于0,然后由式(2)得到計算節點飽和度的更新值為:

由此可見,FLAC3D 軟件非飽和狀態(飽和度)變化計算的主要依據是計算微元中流體體積改變量的變化值,而這與飽和度的定義相一致。

1.3 非飽和抗剪強度理論

在非飽和土與飽和土之間,強度差別的主要原因在于含水量引起廣義結構強度的變化。非飽和土的強度一般可以表示為該土體處于飽和狀態下的強度與基質吸力的附加強度(稱為吸附強度)二者之和。

在非飽和土中,基質吸力也是非飽和土強度的重要參數,考慮基質吸力情況下的Mohr-Coulomb 公式:

式中:τ——抗剪強度/Pa;

c'——土體有限黏聚力/Pa;

ua——剪切面法向孔隙氣壓力/Pa;

uw——剪切面孔隙水壓力/Pa;

(ua-uw)——土體剪切面上的基質吸力(其值與負孔隙壓力絕對值基本相等)/Pa;

φ——土體有效內摩擦角/(°);

φb——土體抗剪強度隨著基質吸力(負孔隙水壓力絕對值)增加的坡角/(°);

σ——剪切面法向總有效應力/Pa;

ua——剪切面法向孔隙氣壓力/Pa;

(σ-ua)——土體剪切面上的法向應力凈值/Pa。

2 工程概況及計算參數

2.1 工程概況

研究區二莊科滑坡位于延安市寶塔區,為一黃土基巖接觸面滑坡,滑坡形態較清晰,輪廓明顯,周界呈圈椅狀(圖1)。老滑坡寬310 m、長240 m、厚15 m,后緣發育有陡坎,高約20 m,滑體整體坡度30°左右?;虑熬壗浫斯ら_挖擾動引起了次級滑動,次級滑坡發育有多組拉張裂縫,部分房屋發生變形,但次級滑坡暫未出現明顯滑動[16]。

圖1 二莊科滑坡全貌Fig.1 Overview of the Erzhuangke landslide

2.2 計算參數

根據現場調研以及查閱資料,確定模擬的老滑坡分為四級。最底部設置高度為0 m,一級邊坡高度設置范圍為0~14.4 m 的砂巖,土巖接觸面處,局部巖石呈破碎狀,坡度約為56°;二級坡高度設置范圍是14.4~20.3 m,坡度約為61°;三級坡高度設置范圍20.3~32 m,坡度約為69°;四級坡高度設置范圍是32~40 m,坡度約為64°。其中二、三級坡為Qh 類型黃土,四級坡為Qp 類型黃土。模型參數設置見表1,采用摩爾-庫倫(Mohr—Coulomb)模型。

表1 模型參數設置Table 1 Table of model parameter settings

2.3 模型和邊界條件

為了驗證模擬結果準確可行性,根據地質監測截面與境界設計剖面圖確定尺寸數據,選擇II 號斷面建立幾何計算模型(圖2),為了進一步還原現場地質環境,幾何模型設置為上下雙層結構,上層計算模型為四級坡,一級坡高14.4 m,坡角56°;二級坡高5.9 m,坡角61°;三級坡高11.7 m,坡角69°;四級坡高8 m,坡角64°;下層設置為基巖隔水帶,便于觀測上層坡體孔隙水與飽和度變化情況。模型的有限元網格劃分采用三角形和四邊形,共13 896 個節點,6 720 個單元(圖3),圖中S2-1 為地下1 m 處含水率監測點S2;T2-1 為地下1 m 處土壓力監測點T2,其他同理。

圖2 工程地質災害監測點分布圖[10]Fig.2 Distribution map of engineering geological disaster monitoring points

圖3 二莊科滑坡FLAC3D 建模Fig.3 FLAC3D modeling of the Erzhuangke landslide

模型邊界條件:考慮實際情況,該橫截面模型邊界限制條件為頂部和斜邊位置處不采取任何位移限制措施,為自由模式,其余邊界部分限制邊界垂直方向位移,同時滑坡設置為上線。此外下層基巖層滲透系數設置為恒定值0,在與上層滑坡接觸面處形成為隔水層。

3 數值計算結果分析

基于上述理論方法與貼合工程背景所建立的幾何模型,采用滲流應力耦合計算方法對邊坡穩定性進行分析。選用FLAC3D 中的fluid 和mechanical 模塊相互結合進行水-力耦合分析。同時利用FISH 語言,對邊界滲流情況進行設定,并滿足滑坡模型內部單元滲透系數實時更新,從而較為真實地模擬得到降雨條件下滑坡飽和非飽和滲透過程。同時根據上述滲流過程中坡體力場滲流場分布情況,從位移、土壓力和飽和度的角度,與現場監測數據建立聯系,形成方法驗證關系。

3.1 降雨模擬方案

為了探求不同降雨情況下黃土滑坡復活規律,選取具有代表性的3 種情況進行研究,包括:小雨(3 mm/24 h)、暴雨(69 mm/24 h)和特大暴雨(250 mm/24 h)。研究時間范圍為:降雨12 d,停雨12 d。同時建立空白對照組,對比分析在施加降雨條件后,滑坡內部剪應力分布與大小變化情況,進而解釋在雨水滲流作用下滑坡復活機理。

針對不同降雨強度,迭代計算得到對應的滲流場和應力場,調取數據獲得在降雨條件下,滑坡內部的孔隙水壓力分布和土體飽和度隨時間變化情況。從而進一步解釋雨水非飽和滲流機理,分析其對土體強度折減與滑坡復活程度的影響。同時,通過滑坡內部應力與位移的關系,從宏觀上對比不同降雨強度下,滲流場與應力場的耦合特點及其對滑坡復活的作用效果。

3.2 降雨條件下入滲時間對孔隙水壓力及飽和度的影響

降雨過程中,非飽和區土體孔隙水壓力發生劇烈變化,巖土體表層出現暫態飽和區。長期降雨情況下,滑坡土體孔隙水壓力發生變化,為了探究滑坡降雨入滲機理,選取特大暴雨(250 mm/24 h)條件下滑坡三個時間點,包括:3 d,12 d 和24 d,分別對內部孔隙壓力及飽和度的發展過程進行觀測。

由圖4 可知,在降雨強度為250 mm/24 h 情況下,降雨3 d 內,沿著既有裂縫,水分不斷向下遷移,滑坡內出現部分孔壓為零的連續滑動面,隨著時間推移,該區域容易產生徑流,導致土體抗剪強度大幅度降低,促使老滑坡復活,此時的降雨入滲深度約為2 m;在降雨12 d 時,在老滑坡與基巖接觸面處,孔隙水壓力轉為正值,坡腳處首先產生了飽和區,雨水開始從底部聚集積累,飽和區逐漸由坡腳向坡頂開始擴展。這說明在特大暴雨(250 mm/24 h)情況下,降雨初期降雨影響范圍變化的速度較大,隨著降雨的不斷進行以及深度的增加,降雨入滲的速率減緩,即入滲能力降低。坡面出現了地表徑流,表層土體抗剪強度大幅降低,形成表層滑落,故孔隙水壓力稍有降低。同時,在降雨觀測過程中,坡腳處累計匯聚的雨水使得其成為整個坡面含水量最大的位置,抵抗外力的能力最弱。并且飽和帶也隨著降雨的進行逐漸從坡腳向坡頂發展。與此同時,即使降雨停止之后,由于蒸發作用,形成了新的負孔壓區。

圖4 特大暴雨情況下,孔隙壓力及飽和度變化情況Fig.4 Variation of pore pressure and saturation under extreme heavy rainfall

3.3 耦合條件下降雨強度對滑坡復活程度的影響

在滲流應力耦合作用下,雨水滲流所產生的動水壓力以體積力的形式作用于巖土體介質,使巖土體應力場發生改變,而巖土體又因應力變化發生壓縮和膨脹,則其體積應變和孔隙率(比)也隨之改變,將滲透特性反饋于滲流場。為了探討水力耦合后對滑坡復活程度的影響,從應力和位移兩個角度,研究降雨條件下坡體破壞規律。

3.3.1 應力

滲流場引起孔隙水壓力變化,破壞了其原始應力平衡狀態,引起有效應力變化。為了更加直觀揭示出降雨改變滲流場,從而影響應力場的現象,將設置空白對照組(零降雨情況),與暴雨狀況下的應力圖進行對比。

圖5(a)為切應力,相對于整個坡面,三級坡腳處切應力最大。根據非飽和土Mohr-Coulomb 強度理論,當切應力大于內部抗力時,滑坡會發生破壞因此坡腳處可能是最先破壞的地方。豎直方向應力受垂直方向土體高度影響較大,不同應力區域劃分線與斜坡表面形狀基本平行。圖5(b)為降雨強度69 mm/24 h 情況下12 d 時切應力變化情況,由于降雨導致水的大量滲入,雨水在坡腳處匯集,導致此處含水率最大,并且在零降雨情況下,坡腳也受到整個坡面最大的剪切應力,雨水的重力和動水體積力加劇了坡腳的剪切力,故該處成為整個老滑坡較為危險的部位。同時,非飽和區體積含水率增加,導致負孔隙水壓力減小,即基質吸力降低,微觀上基質吸力對土體抗剪強度的貢獻隨之減少,導致了坡體的抗剪強度在很大程度上降低,從而產生剪切塑性屈服,使得老滑坡復活。

圖5 切應力分布圖Fig.5 Shear stress distribution map

3.3.2 位移

降雨強度與土體滲透系數是相互影響的。因此,在通過改變降雨強度來研究滑坡位移情況時,將雨水入滲過程考慮進去,得到的結果更為符合實際,進而反映不同降雨強度下滑坡的穩定性變化規律。

為了研究不同降雨強度條件下,滑坡位移場情況,在滑坡滲流應力場耦合的基礎上,模擬了3 種降雨強度,根據滑坡范圍對比雨水入滲作用情況,進而從位移場的角度探究降雨對滑坡穩定性的影響。

圖6(a)—(c)分別為小雨(3 mm/24 h)、暴雨(69 mm/24 h)、特大暴雨(250 mm/24 h)情況下降雨24 d 滑坡形成時截圖,可以看出隨著降雨強度的增大,降雨形成的滑坡位移越來越大。由上述降雨入滲規律可知,孔隙水壓力隨降雨強度增大而上升速度加快,而由于大量雨水的匯入,導致負孔隙水壓力減小,即基質吸力降低,滑坡整體抗剪強度減弱,使得最大位移隨著降雨強度逐步增大,滑坡具有復活的可能性。同時因為雨水在坡腳處匯集積累,且該處受到最大剪切應力,使得其最先發生破壞,故最大位移也出現在坡腳處,從而產生剪切塑性屈服,滑坡開始復活。

圖6 滑坡位移對比Fig.6 Comparison of landslide displacements

此外,滑移面位置含水量以及應力情況為滑坡形成的主要決定因素,不同強度降雨時間相同時,雨水入滲抵達的最大深度差距很小,而從坡面到濕潤鋒位置負孔隙壓力變化隨降雨強度增大而增大,即該范圍內含水率隨降雨強度增大而增大。從而使得坡體表層發生脫落。隨著降雨的不斷進行,坡體發生層層脫落乃至發生滑坡。

3.4 監測數據與模擬結果的對比

為了研究數值模擬結果是否貼合實際,從應力、應變、含水率三個角度,通過數值模擬與現場實際數據的對比結果,觀測其吻合情況,進而論證數值方法的準確性與可行性。在對比分析位移土壓力數據之前,首先選取監測預警地質斷面兩個測點G6、G7,位于一級三級坡地表淺層處,提取兩處位移應力隨時間變化情況,繪制成圖表形式。

如圖7 所示,圖像分別顯示了G6、G7 兩個測點豎向位移對比情況。首先,G6 點實地測量的位移數據整體呈負向增長,且增長速率逐漸減小。其原因得出,G6 點位于三級坡中間地表淺層位置,在降雨初期,雨水入滲速率較快且范圍廣,形成的暫態飽和區在雨水滲流的情況下形成貫通徑流,在滑坡內部形成軟弱滑動裂隙,土體整體抗剪強度降低。且主要向滑坡坡腳處匯集,該處產生的飽和區形成塑性流動帶,導致上級坡出現較大向下滑動的趨勢,并且沿著坡腳方向出現局部破壞情況,故開始時向下產生的位移速率較大,表2 截取部分數據進行對比,結果顯示這一階段與模擬結果基本吻合,可以如實反映真實情況。反映到實際則是滑坡地表在降雨初期產生較大塌陷,而隨著降雨的持續進行,坡體沿著圓弧滑裂帶發生整體破壞,此時沉陷程度減弱,向下位移速率減緩,故涉及到位移部位增加,但位移距離減小。對于位于一級坡的G7 測點,其現場實測數據幾乎保持不變,可能在降雨條件下局部產生濕陷現象而產生較小波動,究其原因可能是該級坡高度較低,降雨對其豎向沉降影響較小。由表3 可知,G7 對應的數值模擬點與實測結果趨勢與位移大小基本保持一致,不過其中出現了部分正向位移,根據上述分析可知,在持續降雨條件下上級滑坡向下產生整體滑動,下級滑坡坡底受到來自上級滑坡沿著坡腳方向滑移的土料填充,因此,測點呈現出較小向上運移的現象。

表2 G6 點豎向位移實際模擬數據對比Table 2 Comparison of actual and simulated vertical displacements for monitoring point G6

表3 G7 點豎向位移實際模擬數據對比Table 3 Comparison of actual and simulated vertical displacements for monitoring point G7

圖7 G6、G7 監測點在降雨過程中的豎向位移及模擬結果Fig.7 Vertical displacement and simulation results of monitoring points G6 and G7 during rainfall process

圖8 展示的為G6、G7 測點水平位移的對比結果,基于上述討論結果,在降雨初期,滑坡發生局部剪切破壞,上級坡處于變形劇烈期,具有向下滑動的趨勢,產生容易產生較大位移,故G6 點曲線顯示出較大斜率,而后期滑坡整體剪切破壞對水平位移做出主要貢獻,位移增長斜率減緩。數值模擬曲線則展示出較為平穩的增長趨勢,表4 顯示中間時段模擬與現場數據對比情況,擬合結果與實際數據不斷貼近,取得較好仿真效果。究其原因則是強度折減算法使得滑坡整體破壞連續存在,而由于水力耦合迭代計算作用,滲流場的持續增強破壞了土體抗剪強度,徑流作用加強,影響不斷擴大,測點位移迅速提高。而下級坡此時僅受部分少量上級飽和流塑土壓力作用,由于降雨的持續,導致飽和區的不斷累計,使得G7 點所在坡面達到某一臨界點后被推移,使得其向坡腳處滑動,水平位移持續增加,表5 為臨界點處模擬與實際數據對比結果。模擬曲線與G6 相似,整體上較為平滑,屬于上層坡對下層土體堆積填充的過程,水平位移持續緩慢增加。但是表5 中G7 點水平位移模擬情況和豎向位移模擬情況類似,均存在趨勢上與實測結果類似,但是誤差上差異較G6 點大的情形。主要原因在于,FLAC3D 基于有限差分算法,土體材料基于連續性假設,按照土力學計算方法,滑動面前緣剪出在G7 點左方,這就導致模擬過程中G7 點所在的位置受上部土體推動力較小。進而導致G7 點的水平和豎向變形與實測值差距較大。

表4 G6 點水平位移實際模擬數據對比Table 4 Comparison of actual and simulated horizontal displacements for monitoring point G6

表5 G7 點水平位移實際模擬數據對比Table 5 Comparison of actual and simulated horizontal displacements for monitoring point G7

圖8 G6、G7 監測點在降雨過程中的水平位移及模擬結果Fig.8 Horizontal displacement and simulation results of monitoring points G6 and G7 during rainfall process

圖9 展示了G7 點位處的豎向深度3 個測點處的土壓力值對比情況,T2-1、T2-2、T2-3 相互間隔1 m,并從地下1 m 處依次向深處延伸。由現場數據可以看出,三個位置豎向土壓力均存在一個緩慢增長的過程,這是因為滑坡土體顆粒間存在天然孔隙,由于雨水的填充和潤濕,增加了豎向土壓力值,后續時段內數據基本保持平穩,此時土體內主要起到滲流連通作用。而數值模擬部分對應的三條曲線均高于現實情況,這是因為實際滑坡中土質復雜不均勻,存在重度較低的軟弱松動土層,導致真實土壓力較小。

圖9 G7 監測點在降雨過程中的豎向土壓力及模擬結果Fig.9 Vertical soil pressure and simulation results of monitoring point G7 during rainfall process

圖10 顯示了G7 點地下2 m 處實測數據與模擬結果的對比情況,S2-2 現場含水量保持在56%左右,且隨時間基本穩定不變,說明該深度土體達到飽和狀態,主要起到向下滲流雨水的作用。而模擬結果中降雨初期與中后期基本與實測數據吻合,保持平行不變,但當降雨進程達到12 d 時,含水量出現突變,由原來的48%左右驟上升到70%左右。該處可能在滲流場作用下,滑坡在此處發生局部復活,飽和土體被割裂,部分非飽和土體在滲流和整體變形作用下發生短期置換,隨著時間的推進,滑坡復活逐漸整體結構化,故含水率在降雨中后期趨于穩定,與實際情況相符。

圖10 G7 監測點深度2 m 處在降雨過程中的飽和度及模擬結果Fig.10 Saturation and simulation results at a depth of 2 m for monitoring point G7 during rainfall process

4 結論

(1)滑坡內部監測到部分暫態飽和區,即孔壓為零的連續滑動面,隨著時間推移,該區域容易產生徑流,導致土體抗剪強度大幅度降低,造成滑坡復活。同時,在降雨觀測過程中,坡腳處累計匯聚的雨水使得其成為整個坡面含水量最大的位置,抵抗外力的能力最弱。并且飽和帶也隨著降雨的進行逐漸從坡腳向坡頂發展。

(2)雨水的重力與和動水體積力改變了原有應力場,使得土體單元受到更大的剪切力,形成滑裂帶。同時,由于雨水在坡腳處匯集,導致此處受到整個坡面最大的切應力,最大位移也發生在坡腳處,從而產生剪切塑性屈服,滑坡復活。

(3)負孔隙水壓力減小導致基質吸力對土體抗剪強度的貢獻隨之減少,容易發生剪切破壞造成滑坡復活。同時,雨水在邊坡孔隙中的不斷滲透,導致暫態飽和區隨著降雨的持續發展為了貫通徑流,從而割裂了滑坡的整體性,因此極大促進滑坡復活的可能性。

(4)從位移應力和滲流飽和度的角度,發現數值結果與監測數據的誤差較小,驗證了模擬方法的可行性與合理性。此外,對于后續工程實際情況,可通過土壓力、位移、飽和度三方面實測數據,判斷降雨條件下滑坡復活的趨勢,并對擬破壞程度預測。同時,可在此基礎上建立預警系統,進而針對具體狀況采取相應防護措施。

(5)由于FLAC3D 數值模擬方法本身的局限性,以及本文中采用的數據具有經驗性、單一性和反演性,造成計算結果和實際結果具有一定偏差。因此,筆者將下一步的研究重點放在動態本構模型的選用、三維模型的開發和有限元-離散元聯動耦合上,并提高土工實驗的數量以提升數值模型的合理性。

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