基于饱和与非饱和土力学的边坡稳定算例分析
2018-08-21杨安玉
小水电 2018年4期
杨安玉
(1.水利部农村电气化研究所,浙江 杭州 310012;2.水利部农村水电工程技术研究中心,浙江 杭州 310012;3.南京水利科学研究院,江苏 南京 210029)
1 概 述
土是由固体颗粒和液、气三相组成的松软集合体。工程研究中常将土简化由固、液两种物质构成,然而实际工程中所遇的情况多是以三相状态出现。土力学上将固、液两相称之为饱和土力学,与之对应,将土作为固、液、气三相物质进行研究称之为非饱和土力学。当前饱和土力学已形成了一套完善、独立的理论体系,通过合理的简化假设,也广泛有效的运用于各类工程研究中。但是,对于某些特殊区域或特殊性质的土,类似的简化假设将造成研究理论的失误,从而危及工程安全。
非饱和土力学的研究始于20世纪30年代,由于非饱和土体的复杂性,使得理论研究进展缓慢。到50年代,由于太沙基的有效应力公式在描述饱和土性状方面取得的巨大成功,使研究者将建立非饱和土有效应力公式作为目标。1959年,Bishop率先提出了分别考虑孔隙气体和孔隙水对强度影响的非饱和土的有效应力公式,但是公式不能说明非饱和土在湿化过程中的湿陷现象。此后,Coleman、Bishop、Blight提出了用两个独立的应力变量—静应力和基质吸力描述非饱和土的强度和变形。Fredlund和Morgenstem提出了零位试验,验证了采用这两个独立变量描述非饱和土的强度和变形的正确性。自此,用双应力变量作为有效应力的研究得到了迅速发展并应用于多种工程研究。
2 关于边坡工程的研究
2.1 边坡稳定分析概述
边坡抗滑稳定分析是土力学研究的重要课题之一。……
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