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非稳定渗流条件下非饱和土质边坡稳定性的矢量和分析法研究 被引量:13
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作者 薛海斌 党发宁 +2 位作者 尹小涛 丁卫华 刘海伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期49-56,共8页
研究可以同时考虑渗流、变形与稳定的非饱和土质边坡稳定性分析方法具有重要的理论意义及工程实用价值。基于Fredlund双应力变量理论进行非饱和非稳定渗流-应力耦合分析,同时与传统非耦合渗流方法确定的孔压场进行对比发现,两种方法确... 研究可以同时考虑渗流、变形与稳定的非饱和土质边坡稳定性分析方法具有重要的理论意义及工程实用价值。基于Fredlund双应力变量理论进行非饱和非稳定渗流-应力耦合分析,同时与传统非耦合渗流方法确定的孔压场进行对比发现,两种方法确定的浸润线变化过程相近,堤底处孔压的最大相对误差为8.8%,验证了耦合分析结果的可靠性。将基质吸力对强度的贡献纳入黏聚力中得到坡体强度参数的空间分布规律,又基于滑面强度参数时空分布规律借助Matlab平台开发了非稳定渗流条件下非饱和土质边坡稳定性的矢量和法分析程序。以库水位下降条件下堤坡的稳定性分析为例,将不同方法的计算结果进行对比,发现文中方法搜索得到的滑面位置相对于传统方法要深缓,但总体位置相差不大,不同方法对应的安全系数相差不足0.096,验证了所提方法的合理性。 展开更多
关键词 非饱和非稳定渗流 渗流—应力耦合分析 非饱和土抗剪强度理论 矢量和分析法 边坡稳定
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非饱和-非稳定渗流条件下的边坡临界滑动场 被引量:10
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作者 蒋泽锋 朱大勇 +1 位作者 沈银斌 王宝存 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1815-1823,共9页
受季节性降雨或水库运行的影响,岸坡外水位及坡内孔隙水压力场的变化较大,不利于岸坡的稳定性。在水位变化过程中,利用非饱和-非稳定渗流有限元计算得到孔隙水压力场,基于非饱和土的渗流和抗剪强度理论,对水位变化过程中的边坡临界滑动... 受季节性降雨或水库运行的影响,岸坡外水位及坡内孔隙水压力场的变化较大,不利于岸坡的稳定性。在水位变化过程中,利用非饱和-非稳定渗流有限元计算得到孔隙水压力场,基于非饱和土的渗流和抗剪强度理论,对水位变化过程中的边坡临界滑动场法进行改进,提出可考虑水位变化与岸坡非饱和-非稳定渗流过程的边坡临界滑动场数值模拟方法。将改进后的水位变化过程中的边坡临界滑动场法分别应用于黏土、粉土岸坡在水位升降过程中的稳定性分析,研究了水位升降速率及基质吸力对岸坡稳定性的影响,并揭示了边坡在水位变化过程中的稳定性变化历程。研究表明,该方法计算结果合理、可靠,更适用于涉水边坡的稳定性计算,且岸坡稳定性变化历程受水位升降速率、基质吸力等多种因素共同影响,只有在考虑非稳定渗流的基础上同时考虑基质吸力的作用才能正确得出水位变化过程中岸坡稳定性变化规律和实质。 展开更多
关键词 边坡稳定 水位变化 非饱和-稳定渗流 孔隙水压力 边坡临界滑动场
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水位骤降时的非饱和坝坡稳定分析 被引量:20
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作者 王学武 许尚杰 +1 位作者 党发宁 程素珍 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2760-2764,共5页
从非饱和土抗剪强度理论出发,应用极限平衡法和以有限元应力计算为基础的极限平衡法,分别对库水位骤降时的坝坡稳定进行了计算。分析中采用非饱和-非稳定渗流理论,模拟了孔隙水压力的消散过程,并考虑基质吸力对土体抗剪强度的影响,将每... 从非饱和土抗剪强度理论出发,应用极限平衡法和以有限元应力计算为基础的极限平衡法,分别对库水位骤降时的坝坡稳定进行了计算。分析中采用非饱和-非稳定渗流理论,模拟了孔隙水压力的消散过程,并考虑基质吸力对土体抗剪强度的影响,将每个渗流分析结果调入稳定分析模块计算其稳定性。最后将两类极限平衡法稳定分析结果进行了比较,结果表明,库水位的骤降,易引起坝坡的滑动,随着超静孔隙水压力的消散,坝坡稳定性逐渐提高;随着孔压消散,基质吸力对抗剪强度的贡献增大。 展开更多
关键词 坝坡稳定 有限元法 非饱和非稳定渗流 基质吸力
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三维饱和-非饱和瞬态渗流的ANSYS模拟 被引量:6
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作者 辛丽萍 王均星 +1 位作者 陈炜 王雯 《中国农村水利水电》 北大核心 2009年第7期89-92,95,共5页
利用ANSYS热分析模块进行三维饱和-非饱和瞬态渗流分析。提出了适用于ANSYS非饱和瞬态渗流的迭代算法和动边界处理技术,在初始迭代步中,将逸出面作未知边界处理,而在后续迭代步中通过计算边界流通量修改边界条件。给出了容水度计算的修... 利用ANSYS热分析模块进行三维饱和-非饱和瞬态渗流分析。提出了适用于ANSYS非饱和瞬态渗流的迭代算法和动边界处理技术,在初始迭代步中,将逸出面作未知边界处理,而在后续迭代步中通过计算边界流通量修改边界条件。给出了容水度计算的修正公式,根据每次迭代的渗流场结果不断修正介质相对透水率和容水度,并自动调整时间步长。采用ANSYS二次开发平台APDL语言编制三维饱和非饱和非稳定渗流程序,公开了程序的部分代码。最后通过算例分析验证了程序的正确性。 展开更多
关键词 非饱和非稳定渗流 有限元 ANSYS 容水度 逸出边界
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求解非饱和土堤初始浸润线的一种解析法 被引量:8
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作者 朱伟 秦建设 高玉峰 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期314-317,共4页
土堤的非饱和非稳定渗流计算分析中,堤内初始的浸润线位置对计算结果影响很大.分析土堤受到降雨、蒸发、径流及入渗影响作用,引入平均渗透强度的概念,建立了土堤的水收支平衡模型.将前阶段土体内部的渗流场视为一个暂态稳定渗流场,推导... 土堤的非饱和非稳定渗流计算分析中,堤内初始的浸润线位置对计算结果影响很大.分析土堤受到降雨、蒸发、径流及入渗影响作用,引入平均渗透强度的概念,建立了土堤的水收支平衡模型.将前阶段土体内部的渗流场视为一个暂态稳定渗流场,推导了土堤由于长期水分运动特征引起的初始浸润线的解析解.通过对日本江户川堤防的浸润线实测值与解析解计算结果进行比较分析,得出较为合理的结果.并对长江永安堤防初始浸润线进行了计算分析. 展开更多
关键词 土堤 非饱和非稳定渗流 浸润线 渗流 堤防 水收支模型
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含弱透水层岸坡地下水渗流特征的数值分析 被引量:10
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作者 汪斌 唐辉明 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S1期193-197,共5页
库岸滑坡同坡体内地下水渗流场的动态变化具有密切的关系。传统的饱和土渗流分析方法无法正确描述水位升降过程中岸坡内孔压场的动态变化规律。从饱和-非饱和非稳定渗流理论出发,选取典型的岩土体的渗流参数,对含有弱透水夹层的理想层... 库岸滑坡同坡体内地下水渗流场的动态变化具有密切的关系。传统的饱和土渗流分析方法无法正确描述水位升降过程中岸坡内孔压场的动态变化规律。从饱和-非饱和非稳定渗流理论出发,选取典型的岩土体的渗流参数,对含有弱透水夹层的理想层状岸坡进行有限元数值分析,得到水位升降过程中岸坡内孔隙水的渗流规律。同时,也得到了坡体内基质吸力和体积含水率随库水位升降变化的历时曲线。分析表明,岩土体的饱和渗透系数、土水特征曲线以及坡体的结构特征等共同决定了水位升降过程中岸坡内孔隙水压力和浸润线的分布。模拟结果可为库岸尤其是含弱透水层边坡的稳定性评价及岸坡的排水加固提供参考依据。 展开更多
关键词 岸坡 非饱和非稳定渗流 有限元数值分析
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库水位下降过程中土坡稳定强度折减有限元分析 被引量:43
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作者 年廷凯 万少石 +1 位作者 蒋景彩 栾茂田 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期2264-2269,2302,共7页
采用强度折减有限元法,考虑边坡土体的非饱和-非稳定渗流过程,从坡体内浸润线位置、土体的渗透系数、水位下降速率、下降比及基质吸力等5个方面研究了水位下降过程中岸坡的整体稳定性。结果表明,水位下降速率对高渗透性土坡内孔压的影... 采用强度折减有限元法,考虑边坡土体的非饱和-非稳定渗流过程,从坡体内浸润线位置、土体的渗透系数、水位下降速率、下降比及基质吸力等5个方面研究了水位下降过程中岸坡的整体稳定性。结果表明,水位下降速率对高渗透性土坡内孔压的影响显著,对低渗透性土坡内孔压影响较小,对边坡安全系数的影响程度可达15%。 展开更多
关键词 土坡稳定 强度折减有限元法 非饱和-稳定渗流 下降速率
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降雨和蒸发对土质边坡稳定性的影响 被引量:55
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作者 魏宁 茜平一 傅旭东 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期778-781,786,共5页
降雨入渗降低边坡的稳定性,蒸发增加边坡的稳定性,降雨和蒸发对边坡稳定性的定量研究是很有意义的。采用蒸发和降雨模型对边坡进行非饱和-非稳定渗流分析,用总凝聚力表示的Bishop极限平衡法计算边坡安全系数。采用数值方法对算例土质边... 降雨入渗降低边坡的稳定性,蒸发增加边坡的稳定性,降雨和蒸发对边坡稳定性的定量研究是很有意义的。采用蒸发和降雨模型对边坡进行非饱和-非稳定渗流分析,用总凝聚力表示的Bishop极限平衡法计算边坡安全系数。采用数值方法对算例土质边坡进行了研究,得到了孔隙水压力随时间变化的关系、边坡安全系数随时间变化的关系。结果显示:土体中孔隙水压力与天气条件、边坡安全系数与天气条件之间存在滞后关系;降雨和蒸发对边坡的表层滑动稳定性影响非常大,对深层滑动稳定性影响相对较小;降雨过程中边坡的临界滑动面由较深位置向较浅位置转变,蒸发过程则相反。 展开更多
关键词 非饱和 非饱和-稳定渗流 边坡稳定 降雨和蒸发 有限单元法
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三峡二期围堰创新及其对我国高围堰建设的意义 被引量:3
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作者 包承纲 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2014年第9期33-42,64,共11页
三峡二期围堰是三峡土建工程中最具挑战性的两个建筑物之一,它不仅对整个三峡工程十分重要,而且难度在国内外围堰建设史上也是空前的。科技工作者围绕该建筑物的难题,跟踪工程的进展,进行了长达20余年的试验研究工作,采用新理论、新方... 三峡二期围堰是三峡土建工程中最具挑战性的两个建筑物之一,它不仅对整个三峡工程十分重要,而且难度在国内外围堰建设史上也是空前的。科技工作者围绕该建筑物的难题,跟踪工程的进展,进行了长达20余年的试验研究工作,采用新理论、新方法、新技术、新材料高质量地完成了建设任务,围堰在4年的运行期状态良好,并且在拆除过程中又安排了专门的试验和资料收集工作,厘清了一些长期不清楚的疑虑,取得了一套系统的经验,并且取得了许多创新的研究成果,对高围堰和土石坝的建设极具参考意义。这些成果正在大西南水电开发中发挥作用,并促进我国水利水电技术迈上新的台阶。 展开更多
关键词 深水高围堰 柔性材料防渗墙 有限元分析 离心模型试验 复合土工膜 非饱和非稳定渗流分析
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