真空排水作用下降雨入渗边坡渗流场分析

针对降雨诱发的边坡失稳问题,在边坡内设置真空排水管,探究真空排水作用下边坡的渗流场变化特性。采用Geo-studio软件建立降雨和真空作用的二维有限元边坡模型,分析了不同雨强、持时和真空排水管布设位置、真空度的边坡渗流场变化规律。结果表明,随着雨强不断增大,降雨持时增长,边坡土体孔隙水压力逐渐增大,说明降雨入渗实质上是边坡非饱和土逐渐过渡为饱和土;此外,排水管真空度越高,距离坡底越近,边坡真空排水效果越好。

降雨入渗对锚杆加固多级边坡稳定性影响分析

降雨入渗对多级锚杆支护边坡稳定性的影响尚不清晰,基于非饱和土渗流-应力耦合理论,采用Geo-studio软件建立了降雨入渗锚杆加固多级边坡的流固耦合有限元分析模型,研究不同降雨持时、雨强时锚杆加固多级边坡的渗流、应力、位移场、稳定性变化规律,以及锚杆受力特性。结果表明:随着雨强和持时的增大,锚杆轴力及坡面位移均增大,边坡安全系数降低;第三级边坡的锚杆轴力提升幅度最大;同一级边坡内,坡脚处的锚杆轴力值大于坡顶处锚杆力。

锚固力损失与岩土体时效变形耦合模型研究

预应力锚索的锚固力损失是造成锚固工程失效的关键因素,研究锚固力时效变化规律至关重要。锚索与岩土体长期相互作用时,两者受力相等而变形不同,锚固力的损失需要同时考虑锚索自由段和锚固段分别与岩土体相互作用的影响。采用胡克体和广义开尔文体分别模拟锚索和岩土体,考虑锚索自由段与相应的岩土体并联,锚固段与岩土体串联,建立锚索与岩土体蠕变的耦合模型,推导其本构方程、松弛方程和蠕变方程。对比已有计算模型和试验值,验证该模型的合理性和精准性,分析锚索和岩土体的参数对锚固力损失率的影响。结果表明:锚固力损失率随锚索等效弹性模量增大而增加,随岩土体的滞后弹性模量和黏滞系数增大而减小;自由段和锚固段岩土体的瞬时弹性模量或黏滞系数等量变化时,引起的损失率改变量相等;自由段的岩土体滞后弹性模量等量变化引起的损失率改变量比锚固段更大。该模型能更真实地反映锚固力损失规律。