不同降雨条件下坝坡渗流与稳定性影响分析
2018-07-05姜旭新
水科学与工程技术 2018年3期
姜旭新
(新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局,乌鲁木齐830000)
在我国许多库区,库水的变化通常会造成有些坡体发生失稳破坏,对航道造成很大影响。
研究及统计资料表明,影响库岸边坡稳定性失稳破坏的重要因素是地下水。地下水的渗流作用会影响边坡内的渗流场变化,并随之影响岸坡的稳定性[1-3]。为了确定浸润面位置,众多学者采用解析方法[4]对其进行了研究。目前多采用数值模拟方法[5-7]对其进行工程计算。
本文利用Phase2软件,对带塑性混凝土心墙的坝体进行分析,对不同降雨条件下的坝体进行渗流和稳定性进行分析。
1 基本渗流理论
地下水的流动可以通过达西定律进行描述[9],在x-y平面上可写成:

其中,总水头μ可写成式(2):

式中 μ为总水头值;y为竖直高度;p为孔隙水压力;γw为水的重度。
除此之外,还定义了一个孔隙水压力水头μp:

当进行瞬态分析时,其连续性方程为:

式中 kx,ky分别为土体x,y方向的渗透系数;Q为边界流量;t为试件参数;c为有效容量。
上式左端第三项中把水头值的变化通过有效容量c和单元体内含水率的变化联系起来,与饱和土不同的是,非饱和土的有效容量c和非饱和土渗透系数的大小取决于土体中含水率和毛细力的大小。
有效容量c和渗透系数张量K的表达式为:

2 模型的建立及模型参数
某坝段库岸在水库蓄水、大气降雨等不利因素作用下,处于不稳定状态,可能产生滑移型、剥蚀侵蚀型库岸,产生塌岸破坏在所难免。因此,开展该段库岸的治理十分必要。……
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