梯田坎墙土压力及墙后膨胀土降雨增湿膨胀效应评价

论文摘要

非饱和膨胀土地区的梯田埂坎稳定性差以及垮坎是农业坡改梯工程建设中最棘手的问题。本文基于BISHOP的非饱和土抗剪强度理论,首先,计算了天然非饱和状态下PP织物袋坎墙土压力;然后,分析在雨水逐层入渗条件下墙后膨胀土自由完全膨胀时坎墙的稳定性;最后,基于温度场的热胀作用等效模拟膨胀土的吸水膨胀作用的方式,对降雨作用下PP织物袋坎墙及墙后填土膨胀特性进行了数值模拟与评价,并对比分析了数值结果及理论解析结果的异同。研究结果表明:在天然非饱和状态下,墙后膨胀土拉张区深度大于坎墙高度,坎墙未受到土压力作用。雨水逐层入渗、墙后膨胀土水平自由完全膨胀条件下,当雨水入渗至临界饱和深度时,膨胀变形释放导致坎墙因发生过大的位移而破坏。理论解析中未考虑墙后膨胀土的竖向膨胀效应,而数值模拟中充分考虑了墙后膨胀土的多向膨胀效应,数值模拟分析得出坎墙破坏时的临界饱和深度明显大于理论解析的结果,因此数值模拟结果比理论解析结果更接近实际情况。

论文目录

• 0 引 言
• 1 基于BISHOP非饱和抗剪强度的坎墙土压力及其影响范围评价
• 2 墙后膨胀土降雨逐层饱和条件下坎墙的稳定性解析评价
•   2.1 计算分析模型与解析思路
•   2.2 墙后膨胀土自由完全膨胀时坎墙位移及稳定性解析评价
• 3 PP织物袋坎墙稳定性数值模拟
•   3.1 温度场等效模拟膨胀力
•   3.2 PP织物袋坎墙及墙后填土几何模型建立及参数选取
•   3.3 PP织物袋坎墙数值模拟结果分析
•   3.4 理论解析结果与数值结果对比分析
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 董鑫,霍旭挺,李荣建,骆晗,任双宏,张媛

关键词: 梯田埂坎,非饱和膨胀土,织物袋坎墙,降雨作用,数值模拟,膨胀效应

来源: 水利水电技术 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 中联西北工程设计研究院有限公司,西安理工大学岩土工程研究所,中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司

基金: 国家自然科学基金项目(11072193),陕西省黄土力学与工程重点实验室项目(14JS064),陕西省科学技术厅(S2018-ZC-TD-0105)

分类号: TU432;TU443

DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2019.07.028

页码: 209-215

总页数: 7

文件大小: 1690K

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