非饱和土的土_水特征曲线的试验研究及应用
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降雨入渗对非饱和土边坡稳定性影响研究摘要:近年来,降雨导致的滑坡灾害时有发生,社会影响重大。
所以深入研究降雨入渗对非饱和土边坡失稳的影响是很值得重视的一个课题。
本文结合工程实例,分析不同暴雨持续时长下,非饱和土质边坡内孔隙水压力的分布、变化规律及影响范围,对边坡稳定性进行评价,为类似工程提供参考。
关键词:降雨入渗;边坡稳定性;渗流分析;影响引言边坡失稳是常见的自然灾害。
在诸多边坡稳定影响因素中,降雨入渗是最为主要的诱发因素,特别是对于非饱和土边坡影响很大。
降雨入渗将显著降低非饱和土的基质吸力,从而降低边坡土体抗滑力。
因此,需要深入分析、研究降雨入渗引起非饱和土边坡中水压力的分布及变化规律,以便对边坡失稳进行预防,减小降雨入渗对边坡失稳造成的影响,避免地质灾害的发生。
本研究的主要内容和成果如下:1 工程概况某弃土体为车站及两端深路堑边坡开挖弃土,成份复杂,有残坡积(Q4el+dl)粉质黏土、碎石土,冲洪积(Q4al+pl)粉质黏土及基岩全—弱风化层等。
弃土场占地62.96亩,弃方量37.74×104m3,最大填高31.0m;弃土场分4级边坡堆弃,留3~5m平台,采用植草防护,坡脚设4m高浆砌片石挡墙。
该场地排水设施完善,外围汇水可通过侧沟、顶部明渠排出场外,坡面无积水。
弃土场区属亚热带海洋气候,雨量丰富,多年平均降水量1632.5mm。
弃土场周围敏感点密集,上游山坡辟为果园及经济作物园,有少量民房;下游谷地为农田、密集村庄、铁路、公路等。
弃土场稳定性对周围敏感点影响较大。
2 边坡稳定分析2.1 断面计算根据弃土场堆弃前、后矢量化1:1000地形图,弃土填高,边坡坡率等综合考虑,选取稳定性最不利位置作剖面,进行稳定性分析。
根据地质资料,依据边坡原型建立Geo-Studio计算模型,弃土体概化为似均质体,基底以下地层各自独立分层(见图1)。
图1 代表性断面有限元网格参考工勘报告,得到弃土场岩土参数值,见表1。
土壤水分特征曲线(研究)综述卢常磊(学号:1001064113)(系别:农学系专业:种子科学与工程班级:一班)前言:土壤水的基质势(或土壤水吸力)随土壤含水量而变化,其关系曲线称为土壤水分特征曲线。
该曲线反映了土壤水分能量和数量之间的关系,是研究土壤水动力学性质比不可少的重要参数,在生产实践中具有重要意义。
几十年来,人们投入了大量的精力来发展确定该曲线的方法,这些方法归纳起来可分为两大类:一类是直接测定法,另一类是间接推算法(或参数估计法)。
这些方法各有优缺点,而在生产实践中有的方法几乎没有实际应用价值。
基于这一点,本文针对这些方法以及近年来发展的新方法进行了比较和综述。
关键词:土壤水分特征曲线 van Genuchten模型1.土壤水分特征曲线1.1概念土壤水的基质势(或土壤水吸力)随土壤含水量的变化而变化,其关系曲线称为土壤水分特征曲线,英文名称为soil watercharacteristic curve。
在实际中人们也使用土壤持水曲线或土壤pF曲线。
一般,该曲线以土壤含水量Q(以体积百分数表示)为横坐标,以土壤水吸力 S(以大气压表示)为纵坐标。
如右图是一不同质地土壤水分特征曲线图。
1.2意义土壤水分对植物的有效程度最终决定于土水势的高低,而不是自身的含水量。
如果测得土壤的含水量,可根据土壤水分土特征曲线查得基质势值,从而可判断该土壤含水量对植物的有效程度。
1.3应用土壤水分特征曲线主要有以下几方面的应用[1]:①进行基质势和含水量的相互换算。
根据土壤水分特征曲线可将土壤湿度换算成土壤基质势,依据基质势可判断土壤水分对作物的有效度。
也可将基质势换算成含水量,根据土壤水分特征曲线可查得田间持水量、凋萎湿度和相应的有效水范围。
②表示比水容重。
土壤水分特征曲线斜率的倒数,即单位基质势变化所引起含水量的变化,称之为比水容重,是衡量土壤水分对植物的有效性和反映土壤持水性能的一个重要重要指标。
③可以间接反映土壤孔隙的分布。
非饱和土与特殊土测试技术新进展随着工程建设的不断发展,非饱和土与特殊土测试技术在土木工程、地质工程等领域发挥着越来越重要的作用。
近年来,非饱和土与特殊土测试技术取得了显著进展,本文将分别探讨其新进展、应用现状及未来研究方向。
非饱和土是指土体中含水量未达到饱和状态,即含水率低于最大含水率的土。
非饱和土测试技术主要研究土体在非饱和状态下的各种性质,如有效应力、气体传输等。
在非饱和土测试中,气体传输机理是影响测试结果的关键因素。
气体传输包括气体在土体中的扩散和渗透,受到土体孔隙特征、含水率、气压差等因素的影响。
因此,研究气体传输机理对于非饱和土测试技术的进步至关重要。
特殊土是指具有特殊性质的土体,如膨胀土、盐渍土和软粘土等。
这类土体的性质与常规土体存在明显差异,因此在测试技术上也需要针对性地研究。
对于膨胀土,测试重点在于研究其膨胀性和收缩性;对于盐渍土,则需其盐分含量和离子交换等特性;对于软粘土,需要考察其强度和变形特性。
然而,现有的特殊土测试技术仍存在一些问题,如测试结果受环境因素影响大、测试周期长等。
因此,未来研究需要进一步优化测试方法,提高测试效率,同时加强理论模型的研究,以更好地解释测试结果。
近年来,非饱和土与特殊土测试技术取得了诸多新进展。
在非饱和土测试方面,随着计算机技术和数值模拟方法的不断发展,非饱和土力学模型的研究逐渐深入。
新型测试设备如气体渗透仪、压力板仪等也为非饱和土测试提供了更为准确、便捷的手段。
在特殊土测试方面,研究者们针对各类特殊土的特性,研发出了一系列新的测试方法,如超声波检测、电学特性测量等。
同时,有关特殊土体本构关系和数值模型的研究也取得了重要进展,为特殊土体的工程设计和施工提供了更为准确的依据。
非饱和土与特殊土测试技术的不断进步为土木工程和地质工程提供了更为可靠的技术支持。
尽管现有的测试技术已经取得了一定的成果,但仍存在诸多挑战和问题,如气体传输机理的复杂性、特殊土体本构关系的多样性等。
降雨入渗条件下非饱和土边坡稳定性研究进展刘翠;徐文成【摘要】Rainfall, especially the long-lasting heavy rainstorm, is a major cause of instability and failure of slope. During the rainfall, a large number of rain infiltrations will cause the slope soil saturation in-creases, the matrices suction of non-saturated region reduces and the soil shear strength decreases. When the rainfall intensity and duration exceeds a certain extent, it may lead to slope instability. Based on the discussion of unsaturated soil strength theory and percolation theory, the progress of unsaturated soil slope stability research in recent years was discussed.%降雨,特别是强度大、历时长的暴雨,是引起边坡失稳破坏的主要因素。
降雨期间,雨水的大量入渗使边坡土体的饱和度增加,非饱和区基质吸力降低,土体抗剪强度下降。
当降雨的强度和持续时间超过一定程度时,便可能导致边坡失稳。
在讨论非饱和土强度理论和渗流理论的基础上,探讨了近年来关于非饱和土边坡稳定性研究的进展。
【期刊名称】《黄河水利职业技术学院学报》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P24-27)【关键词】边坡稳定性;非饱和土;降雨入渗【作者】刘翠;徐文成【作者单位】黄河水利职业技术学院,河南开封 475004;河南省豫东水利工程管理局,河南开封 475002【正文语种】中文【中图分类】TU457边坡的失稳破坏和降雨是人类生活中常见的事物,自然规律的作用成了两者紧密联系的桥梁。