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季节性供水渠道边坡稳定性研究

2021-03-06黄英豪郭万里

水利水运工程学报 2021年1期

朱 锐 ,黄英豪,张 晨,郭万里,陈 皓

(1. 南京水利科学研究院,江苏 南京 210029;2. 河海大学 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,江苏 南京210098)

输水渠道是我国长距离调水工程的主要建筑物,部分渠道受现场复杂环境约束,为季节性供水。以北疆典型膨胀土渠道为例,每年春季通水,秋季停水,该渠道2015—2016年通水期约143 d (看作是湿润过程),停水期约222 d (看作是干燥过程),渠道每年经历往复的干湿过程,造成了膨胀土渠道的损毁异常严重[1]。目前,对于干湿循环作用下膨胀土的基本特性和膨胀土边坡的稳定性问题已进行了大量研究。唐朝生等[2-3]对土体在干湿循环作用下裂隙的产生和发展规律进行了详细阐述和定量分析,提出了量度指标体系;吕海波等[4-5]对干湿循环作用下膨胀土的孔隙分布、裂隙拓展、强度特性进行了一系列研究,认为干湿循环会对膨胀土体颗粒间的连接作用产生永久性破坏,从而降低土体抗剪强度;陈生水等[6-7]通过离心模型试验对膨胀土边坡在干湿循环等作用下的稳定性开展了研究,认为干湿循环过程是膨胀土边坡破坏的根本原因。

此外,膨胀土渠道内经历循环往复的水位升降过程,基于多年来的现场实际观测可知,北疆膨胀土渠道边坡在水位骤降期间常发生失稳破坏。水位骤降期间边坡的稳定性一直以来都是研究热点和工程难题,诸多学者对此进行了探索。时铁城等[8-9]探讨了库水位骤降对于坝坡稳定性的影响,认为库水位的骤降会导致坝坡安全系数的降低,且排水速度越快,坝坡安全系数越低。……

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