基于示踪指示剂的混凝土裂缝深度雷达检测及其性能研究

1

作者 田辉 汤雷 +4 位作者 李坡 贾宇 王玉磊 栾品之 张盛行 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期57-60,29,共5页

裂缝识别检测在结构健康监测中具有重要意义,对评估工程结构的安全性至关重要。然而,准确检测裂缝深度是一项极具挑战性的任务。对此,提出一种基于混凝土裂缝深度指示剂的雷达可视化检测方法,通过将裂缝空腔检测转化为指示剂检测,实现... 裂缝识别检测在结构健康监测中具有重要意义,对评估工程结构的安全性至关重要。然而,准确检测裂缝深度是一项极具挑战性的任务。对此,提出一种基于混凝土裂缝深度指示剂的雷达可视化检测方法,通过将裂缝空腔检测转化为指示剂检测,实现了裂缝深度的精确识别。研究中配置了一种含有纳米Fe_3O_4强反射成分的裂缝深度指示剂,并构建了大体积沙箱相似物理模型,模拟了指示剂灌入裂缝尖端后的效果,开展了多工况检测试验。结果表明,新型指示剂可检测裂缝的最大深度为90 cm,且随着深度增加,指示误差增大,但最大指示误差不超过5%。相较于传统指示剂,新型指示剂显著提高了裂缝深度的检测能力。 展开更多

关键词 指示剂 雷达波 指示性能 沙箱模型 指示误差 裂缝深度 可视化

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基于纳米磁性指示剂的混凝土裂缝深度可视化探测研究

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作者 田辉 贾宇 +3 位作者 汤雷 王玉磊 张盛行 李坡 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2024年第S2期616-624,共9页

裂缝深度检测是行业难题,传统的超声波检测法存在测量误差大、操作复杂等问题。为精确高效探测混凝土裂缝深度,以5 nm磁性Fe_(3)O_(4)为分散质,合理分散在纳米改性硅酸盐水溶液中,形成了一种纳米磁性液态指示剂,提出了向裂缝腔体中灌注... 裂缝深度检测是行业难题,传统的超声波检测法存在测量误差大、操作复杂等问题。为精确高效探测混凝土裂缝深度,以5 nm磁性Fe_(3)O_(4)为分散质,合理分散在纳米改性硅酸盐水溶液中,形成了一种纳米磁性液态指示剂,提出了向裂缝腔体中灌注纳米磁性指示剂并结合手持雷达扫描的可视化探测裂缝深度的方法。同时构建了混凝土裂缝深度物理模型,比较了有无纳米磁性指示剂的手持雷达检测剖面图并定量评价了检测误差。结果表明:纳米磁性指示剂具有较高的介电性,介电常数为278.3、反射系数为73.49%;纳米磁性指示剂,实现了对宽度为0.057 mm的垂直裂缝深度可视化检测,检测精度在95%以上。 展开更多

关键词 指示剂 裂缝深度 混凝土 手持雷达 可视化

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超声波首波相位反转法检测混凝土裂缝深度 被引量：20

3

作者 童寿兴 张晓燕 金元 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 1998年第3期287-290,共4页

介绍了超声波首波相位反转法检测混凝土裂缝深度的一种新方法，这一方法是利用低频超声脉冲在混凝土中绕射的特性，只须移动换能器，确定首波相位反转临界点，即可确定混凝土的裂缝深度．与其它混凝土裂缝深度检测方法相比，无需通过公... 介绍了超声波首波相位反转法检测混凝土裂缝深度的一种新方法，这一方法是利用低频超声脉冲在混凝土中绕射的特性，只须移动换能器，确定首波相位反转临界点，即可确定混凝土的裂缝深度．与其它混凝土裂缝深度检测方法相比，无需通过公式的计算，检测简单、直观、方便、迅速，并使超声波检测钢筋较密集区域的混凝土裂缝深度成为可能． 展开更多

关键词 混凝土 裂缝深度 缺陷 超声波检测

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环形钢筋混凝土电杆裂缝深度的超声波检测 被引量：10

4

作者 方永浩 贾丽丽 +4 位作者 戴玭 康秋波 葛兆祥 刘建军 陈大兵 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2011年第3期88-91,共4页

研究采用超声波检测环形钢筋混凝土试件和环形钢筋混凝土电杆中裂缝深度的方法,导出纵向裂缝和环向裂缝深度计算公式。对环形钢筋混凝土试件和环形钢筋混凝土电杆裂缝深度的检测结果表明:用本文提出的检测和计算方法对于环形钢筋混凝土... 研究采用超声波检测环形钢筋混凝土试件和环形钢筋混凝土电杆中裂缝深度的方法,导出纵向裂缝和环向裂缝深度计算公式。对环形钢筋混凝土试件和环形钢筋混凝土电杆裂缝深度的检测结果表明:用本文提出的检测和计算方法对于环形钢筋混凝土构件裂缝深度的检测具有较高的准确度;对于环向裂缝,用两换能器的连线斜跨环向裂缝的布置方法可以基本消除钢筋的影响。 展开更多

关键词 钢筋混凝土电杆 裂缝深度 超声波检测

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超声平测法检测钢筋混凝土结构裂缝深度 被引量：11

5

作者 韦武举 逄焕平 李宣霖 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期475-477,共3页

已有的理论和试验研究主要解决的是裂缝的宽度检测,裂缝深度检测技术仍然是当今最热门的研究课题。文章介绍了超声平测法检测钢筋混凝土结构裂缝深度的基本原理,在此基础上推导了超声波在经过钢筋混凝土中的传播速度计算式;并验证了计... 已有的理论和试验研究主要解决的是裂缝的宽度检测,裂缝深度检测技术仍然是当今最热门的研究课题。文章介绍了超声平测法检测钢筋混凝土结构裂缝深度的基本原理,在此基础上推导了超声波在经过钢筋混凝土中的传播速度计算式;并验证了计算公式和试验原理的可行性;最后讨论了该检测方法的适用范围。 展开更多

关键词 超声法 裂缝深度 无损检测(NDT)

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红层泥质胶结物干缩裂缝深度与间距预测模型 被引量：7

6

作者 陈晓斌 喻昭晟 +2 位作者 周雨晴 张家生 钱于 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期868-878,共11页

红层泥质胶结物在干燥条件下会因含水率变化产生开裂,裂缝进一步发展贯通最终导致红层泥岩崩解破坏。目前对红层泥岩崩解机制的研究多为定性描述,缺乏定量分析方法。因此,定量研究红层泥质胶结物开裂的产生及扩展对深化红层泥岩崩解理... 红层泥质胶结物在干燥条件下会因含水率变化产生开裂,裂缝进一步发展贯通最终导致红层泥岩崩解破坏。目前对红层泥岩崩解机制的研究多为定性描述,缺乏定量分析方法。因此,定量研究红层泥质胶结物开裂的产生及扩展对深化红层泥岩崩解理论研究具有重要意义。基于线弹性断裂力学及非饱和土力学,建立了考虑含水率变化的红层泥质胶结物裂缝深度及间距计算公式,并对公式参数敏感性进行了分析。应用CT试验数据对PFC2D数值模型进行了校准,并基于干缩开裂数值试验结果,对裂缝深度及间距计算公式进行了对比验证。结果表明:提出的计算公式能较好地预测红层泥质胶结物的开裂深度及间距,裂缝深度随含水率减小呈先快速增加再缓慢增长的特点。研究成果有助于加深对红层泥岩崩解的量化理论分析,并为预测工程中红层泥岩的开裂程度提供参考。 展开更多

关键词 红层泥质胶结物 干缩开裂 断裂力学 裂缝深度 裂缝间距

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用拐点原理计算滑坡后沿张裂缝深度的新公式 被引量：5

7

作者 张年学 李晓 盛祝平 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期157-163,共7页

当坡体后沿产生张裂缝时,通常意味着坡体接近极限平衡状态,滑坡可能发生,若遇降雨,张裂缝充水产生的水压往往是滑坡发生的启动因素,因为水压的大小与张裂缝的深度估算有关,是边坡稳定分析的重要条件之一。建立了一个坡体后部潜在三角形... 当坡体后沿产生张裂缝时,通常意味着坡体接近极限平衡状态,滑坡可能发生,若遇降雨,张裂缝充水产生的水压往往是滑坡发生的启动因素,因为水压的大小与张裂缝的深度估算有关,是边坡稳定分析的重要条件之一。建立了一个坡体后部潜在三角形极限平衡体拉张模型,导出裂缝深度公式。应用拐点的数学性质原理,解出裂缝处与内摩擦角相应的滑面倾角,计算张裂缝深度系数,绘制了应用于实际的张裂缝深度系数的数值解曲线图。解释了张裂缝发生条件:裂缝处的滑面倾角必须小于裂缝深度系数的一阶导数的极值点确定的与土层内摩擦角对应的倾角α。给出了圆弧滑面和一种非圆弧滑面发生张裂缝位置的公式。与Spencer裂缝公式进行了比较,表明本文方法具有实用价值。 展开更多

关键词 张裂缝深度 拐点 滑坡 张裂缝位置

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基于冲击回波理论的混凝土裂缝深度测试试验研究 被引量：2

8

作者 孔楠楠 杨智 张今阳 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2014年第11期121-124,共4页

裂缝是混凝土结构常见的缺陷之一,对裂缝深度的评估是确定工程服役状况的关键。本文基于冲击回波理论对混凝土裂缝深度进行测试研究。研究成果表明:激震装置极为关键,钢球的直径越小,冲击接触时间就越短,而且有效振幅的频带越宽,但振幅... 裂缝是混凝土结构常见的缺陷之一,对裂缝深度的评估是确定工程服役状况的关键。本文基于冲击回波理论对混凝土裂缝深度进行测试研究。研究成果表明:激震装置极为关键,钢球的直径越小,冲击接触时间就越短,而且有效振幅的频带越宽,但振幅的最大值就越小,反之亦然。混凝土的龄期和混凝土中的钢筋均对测试结果无显著影响。 展开更多

关键词 混凝土 裂缝深度 冲击回波理论

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开采引起的地表裂缝深度和宽度预计 被引量：32

9

作者 吴侃 周鸣 胡振琪 《阜新矿业学院学报》 1997年第6期649-652,共4页

以实验室模拟试验为基础,获得了地表裂缝发育的一系列规律,建立了地表裂缝发育极限深度的预计模型,建立了裂缝发育宽度和深度关系的典型曲线.实例证明,预计模型是正确的,具有很大的实用价值.

关键词 开采沉陷 地表裂缝 典型曲线 裂缝深度 裂缝宽度

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钢筋混凝土梁裂缝宽度与裂缝深度的相关性试验研究 被引量：1

10

作者 张菊辉 李粤 王伟 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期465-471,共7页

裂缝的出现极大地降低梁的使用寿命。裂缝宽度和裂缝深度作为裂缝的两个主要参数,目前对前者的研究相对成熟,而后者的研究甚少。通过对8根钢筋混凝土梁的静力加载试验,研究由荷载引起的结构裂缝宽度与深度的相关性发展形态,并考虑混凝... 裂缝的出现极大地降低梁的使用寿命。裂缝宽度和裂缝深度作为裂缝的两个主要参数,目前对前者的研究相对成熟,而后者的研究甚少。通过对8根钢筋混凝土梁的静力加载试验,研究由荷载引起的结构裂缝宽度与深度的相关性发展形态,并考虑混凝土强度、保护层厚度和钢筋直径对裂缝特征的影响。结果表明：混凝土梁裂缝宽度的发展主要与钢筋配筋率有关;梁的开裂荷载与混凝土的劈裂抗拉强度有一定关系;裂缝宽度与深度的相关性大致呈三段式的发展,并拟合二者的曲线。 展开更多

关键词 荷载 裂缝宽度 裂缝深度 相关性

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基于瑞利波的轨道板表面裂缝深度检测方法 被引量：2

11

作者 张尧 张辉 +2 位作者 朱文发 范国鹏 方文平 《城市轨道交通研究》 北大核心 2022年第12期46-51,共6页

为能高效精确地检测轨道板裂缝,建立了含有表面裂缝的轨道板二维有限元模型,分析并总结了瑞利波对轨道板表面裂缝的作用规律,研究了不同裂缝深度下接收到的瑞利波时域信号的特点。基于瑞利波传播时间差法的原理,提出了基于瑞利波的轨道... 为能高效精确地检测轨道板裂缝,建立了含有表面裂缝的轨道板二维有限元模型,分析并总结了瑞利波对轨道板表面裂缝的作用规律,研究了不同裂缝深度下接收到的瑞利波时域信号的特点。基于瑞利波传播时间差法的原理,提出了基于瑞利波的轨道板表面裂缝深度检测方法,并利用有限元模型对检测结果进行了验证。验证结果表明:检测结果误差较小,准确高,说明该检测方法具有理论可行性。 展开更多

关键词 轨道板 裂缝检测 瑞利波 裂缝深度

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超声波单面平测法检测混凝土构件裂缝深度可靠性分析 被引量：12

12

作者 田晖 辛纯涛 张坤 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2013年第6期133-136,共4页

针对混凝土构件普遍存在裂缝的问题,通过室内模型试验对超声波平测法检测裂缝深度的可靠性进行研究.结果表明,超声波单面平测法测试裂缝深度是有效可行的,测试结果均在可信范围内,虽然混凝土构件裂缝的含水及杂物情况、裂缝的形状及非... 针对混凝土构件普遍存在裂缝的问题,通过室内模型试验对超声波平测法检测裂缝深度的可靠性进行研究.结果表明,超声波单面平测法测试裂缝深度是有效可行的,测试结果均在可信范围内,虽然混凝土构件裂缝的含水及杂物情况、裂缝的形状及非对称布点测试方法等对裂缝深度测试有一定的影响,但相对误差满足工程测试要求;研究也证明采用换能器中心控制距离可以获得更精确的测试数据. 展开更多

关键词 混凝土结构 裂缝深度 超声波检测 单面平测法

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声波探查砼裂缝深度的数学分析与实践 被引量：1

13

作者 王清玉 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 1993年第4期58-59,共2页

本文仅就声波探查砼裂缝深度的可行性从数学角度进行了分析与论证,并给出了工程实例。

关键词 声波 波速 穿透法 裂缝深度 分析

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矩形木构件承载能力退化与干缩裂缝深度指数的关系 被引量：2

14

作者 赵煜 邱洪兴 +1 位作者 田盼盼 顾俊阳 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期528-533,共6页

根据木构件受弯承载力或稳定承载力与出现干缩裂缝时折减受剪承载力的关系,推导木构件由弯曲破坏或失稳变为剪切破坏的裂缝临界指标以及不同裂缝相对深度下木构件的极限承载力公式,归纳出承载力折减系数曲线.对木梁的裂缝临界指标进行... 根据木构件受弯承载力或稳定承载力与出现干缩裂缝时折减受剪承载力的关系,推导木构件由弯曲破坏或失稳变为剪切破坏的裂缝临界指标以及不同裂缝相对深度下木构件的极限承载力公式,归纳出承载力折减系数曲线.对木梁的裂缝临界指标进行参数化分析,使用已有试验数据对集中荷载下的木梁进行验证,发现理论破坏形态与试验现象一致,试验极限荷载值与理论分析得到的值相符. 展开更多

关键词 干缩裂缝 承载力 裂缝相对深度 裂缝临界指标

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煤矿开采引起地表裂缝发育宽度和深度研究 被引量：16

15

作者 高超 徐乃忠 +2 位作者 倪向忠 马宏元 王长喜 《煤炭工程》 北大核心 2016年第10期81-83,87,共4页

为确定地下煤层开采后的地表裂缝发育情况,首先分析了天然土体的受力情况和极限平衡状态,并应用莫尔-库伦准则对地表裂缝发育机理进行了研究。推导出受采动影响的附加应力作用下地表裂缝临界水平变形值、裂缝深度发育和裂缝宽度发育计... 为确定地下煤层开采后的地表裂缝发育情况,首先分析了天然土体的受力情况和极限平衡状态,并应用莫尔-库伦准则对地表裂缝发育机理进行了研究。推导出受采动影响的附加应力作用下地表裂缝临界水平变形值、裂缝深度发育和裂缝宽度发育计算公式。通过将试验矿区的黄土物理力学性质参数代入理论计算公式,与现场实际裂缝宽度相比较,结果表明文章中的理论计算公式计算结果具有较高的可信度。 展开更多

关键词 地表裂缝 临界水平变形 裂缝深度 裂缝宽度

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考虑失水率的膨胀土裂缝开展深度计算模型 被引量：1

16

作者 石北啸 王国利 韩华强 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2014年第11期57-60,共4页

裂缝的开展深度是膨胀土边坡稳定与其工程治理的关键问题。膨胀土在各种环境因素的综合作用下,尤其是内部含水量的变化,引起膨胀土固有基本物理性质的弱化,最终形成不可逆转的累积损伤,导致膨胀土裂缝向纵深方向发展。从失水产生体积应... 裂缝的开展深度是膨胀土边坡稳定与其工程治理的关键问题。膨胀土在各种环境因素的综合作用下,尤其是内部含水量的变化,引起膨胀土固有基本物理性质的弱化,最终形成不可逆转的累积损伤,导致膨胀土裂缝向纵深方向发展。从失水产生体积应变角度出发,考虑失水速率和干湿循环对裂缝开展深度的影响,建立了考虑失水速率和累积损伤的裂缝开展深度计算模型。失水速率的提出及累积损伤理论在膨胀土裂缝开展问题中的应用,对非饱和膨胀土问题的研究必将起到很好的促进和完善作用。 展开更多

关键词 膨胀土 基质吸力 损伤 干湿循环 裂缝开展深度

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超声波检测混凝土裂缝及裂缝成因分析 被引量：43

17

作者 李俊如 高建光 王耀辉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期291-293,共3页

利用超声波单面平测法检测混凝土结构裂缝的深度，由裂缝深度检测结果评价混凝土裂缝的影响范围。分析了产生混凝土裂缝成因的机制，为改进施工质量提供理论依据。

关键词 超声波 混凝土 裂缝检测 裂缝成因 施工质量 裂缝深度

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渗透结晶材料对混凝土裂缝自愈合的影响 被引量：24

18

作者 杨敏毅 曾俊杰 +2 位作者 王胜年 熊建波 范志宏 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期3542-3547,3554,共7页

通过在纯水泥混凝土和粉煤灰、矿粉混凝土中掺入渗透结晶材料制备不同混凝土,同时制备基准混凝土,分别采用裂缝深度观测、强度恢复测试、抗渗恢复测试研究渗透结晶材料对混凝土裂缝自愈合的影响,并采用SEMEDS分析愈合产物。试验结果表明... 通过在纯水泥混凝土和粉煤灰、矿粉混凝土中掺入渗透结晶材料制备不同混凝土,同时制备基准混凝土,分别采用裂缝深度观测、强度恢复测试、抗渗恢复测试研究渗透结晶材料对混凝土裂缝自愈合的影响,并采用SEMEDS分析愈合产物。试验结果表明,渗透结晶材料可以显著改善混凝土的裂缝自愈合效果,降低开裂混凝土裂缝深度,提高混凝土强度恢复率和抗渗恢复率。对于掺渗透结晶材料的粉煤灰、矿粉混凝土,裂缝自愈合效果更优。渗透结晶材料促进了水化硅铝酸钙在裂缝处的生成和富集,从而起到促进裂缝自愈合的作用。 展开更多

关键词 渗透结晶材料 裂缝自愈合 裂缝深度 强度恢复率 抗渗恢复率

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基于电阻率的混凝土裂缝测量方法 被引量：15

19

作者 艾亿谋 杜成斌 居发亮 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期289-292,共4页

基于四探针电阻率测量技术,依据试验测得的混凝土表观电阻率变化确定裂缝位置.在考虑到干燥环境、潮湿环境和输入电流方向对裂缝导电能力影响的前提下,采用数值模拟技术探讨了表观电阻率随裂缝深度的变化规律,并将实际裂缝简化为等效裂... 基于四探针电阻率测量技术,依据试验测得的混凝土表观电阻率变化确定裂缝位置.在考虑到干燥环境、潮湿环境和输入电流方向对裂缝导电能力影响的前提下,采用数值模拟技术探讨了表观电阻率随裂缝深度的变化规律,并将实际裂缝简化为等效裂缝,进而提出裂缝等效电路和等效电阻的方法,研究了表观电阻率与裂缝密实度的关系.结果表明,依据电阻率测量方法可以准确地找出裂缝位置,裂缝深度和密实度与表观电阻率变化有较好的相关性;在干燥环境下,输入电流方向垂直于裂缝时表观电阻率随着裂缝深度或裂缝等效电阻率的增加而增大,输入电流方向平行于裂缝时表观电阻率随裂缝深度或裂缝等效电阻率的增加而减小;在潮湿环境下,输入电流方向垂直于裂缝时表观电阻率不随裂缝深度或裂缝等效电阻率的变化而改变,输入电流方向平行于裂缝时表观电阻率随裂缝深度或裂缝等效电阻率的增加而减小. 展开更多

关键词 电阻率测量技术 表观电阻率 裂缝深度 裂缝密实度 混凝土结构 数值模拟

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水力效应对裂缝边坡稳定性影响的上限分析 被引量：8

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作者 邹飞 程肖 +1 位作者 赵炼恒 李亮 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1864-1872,共9页

为了解决地下水位变化对裂缝边坡稳定性的影响,基于极限分析上限法及强度折减技术,将孔隙水压力以外力的形式参与能耗计算,分析了水力效应对裂缝边坡稳定性影响,重点研究了临界裂缝深度和最不利裂缝位置随地下水位、边坡坡角的变化规律... 为了解决地下水位变化对裂缝边坡稳定性的影响,基于极限分析上限法及强度折减技术,将孔隙水压力以外力的形式参与能耗计算,分析了水力效应对裂缝边坡稳定性影响,重点研究了临界裂缝深度和最不利裂缝位置随地下水位、边坡坡角的变化规律.研究结果表明:地下水位、边坡坡角对最不利裂缝位置及临界裂缝深度的影响显著;当地下水位较低时,最不利裂缝随地下水位的增大逐渐靠近坡顶缘;在裂缝位置已知及裂缝深度、位置均未知的情况下,临界裂缝深度受地下水位的影响呈现出不同的规律性.所得成果为研究复杂条件下的边坡坡顶临界裂缝深度及最不利裂缝位置提供了一种新思路. 展开更多

关键词 孔隙水压力 裂缝边坡 极限分析上限法 最不利裂缝位置 临界裂缝深度

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