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考虑封闭气体影响的边坡稳定系数计算

何玲丽 田东方

何玲丽,田东方. 考虑封闭气体影响的边坡稳定系数计算[J]. 水利水运工程学报,2022(1):104-110. doi:  10.12170/20201209001
引用本文: 何玲丽,田东方. 考虑封闭气体影响的边坡稳定系数计算[J]. 水利水运工程学报,2022(1):104-110. doi:  10.12170/20201209001
(HE Lingli, TIAN Dongfang. Calculation of safety factor of slope stability considering the effect of closed air[J]. Hydro-Science and Engineering, 2022(1): 104-110. (in Chinese)) doi:  10.12170/20201209001
Citation: (HE Lingli, TIAN Dongfang. Calculation of safety factor of slope stability considering the effect of closed air[J]. Hydro-Science and Engineering, 2022(1): 104-110. (in Chinese)) doi:  10.12170/20201209001

考虑封闭气体影响的边坡稳定系数计算

doi: 10.12170/20201209001
基金项目: 湖北省教育厅科学技术研究计划重点项目(D20191204)
详细信息
    作者简介:

    何玲丽(1981—),女,湖北宜昌人,实验师,主要从事水力学试验教学研究工作。E-mail:653257099@qq.com

    通讯作者:

    田东方(E-mail:tdf_2005@163.com

  • 中图分类号: TU457

Calculation of safety factor of slope stability considering the effect of closed air

  • 摘要: 强降雨导致边坡封闭气体压力的产生,对边坡稳定产生不利影响。现有研究主要考虑封闭气体对入渗的影响,以及当边坡沿湿润锋面滑动时气压对稳定系数的影响。基于封闭气压理论和Green-Ampt模型,建立了同时考虑坡角和气压影响的边坡入渗模型;然后,基于Mohr-Coulomb强度准则和刚体极限平衡法,考虑气压对潜水面之下土体有效应力的降低效应,构建了无限边坡沿潜水面之下的直线滑面滑动时的稳定系数计算模型。最后,通过算例研究了气压力对边坡稳定系数的影响及当滑面位于不同位置时边坡稳定系数的变化规律。结果表明:气压力可显著降低边坡稳定系数;摩擦角越大,黏聚力、滑面深度和坡角越小时,气压力影响越大;降雨入渗过程中,边坡最危险滑面可能位于潜水面之下的直线滑面。
  • 图  1  不同$\alpha $时的湿润锋深度与时间关系

    Figure  1.  Evolution of ${{\textit{z}}_{\rm{w}}}$ under different $\alpha $

    图  2  简单边坡示意

    Figure  2.  Schematic diagram of a simple slope

    图  3  单宽土条受力

    Figure  3.  Free body diagram of soil slice

    图  4  考虑与不考虑气压影响的稳定系数对比

    Figure  4.  Comparison of Fs with and without considering air pressure

    图  5  不同c' 时气压影响率

    Figure  5.  Variations of ra with different c'

    图  6  不同φ' 时气压影响率

    Figure  6.  Variations of ra with different φ'

    图  7  不同L1时气压影响率

    Figure  7.  Variations of ra with different L1

    图  8  不同 $\alpha $ 时气压影响率(φ'=40°)

    Figure  8.  Variations of ra with different αφ'=40°)

    图  9  不同滑面的稳定系数

    Figure  9.  Variations of Fs and rc with different sliding surfaces

    图  10  不同c' 时稳定系数之比

    Figure  10.  Variations of rc with different c'

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出版历程
  • 收稿日期:  2020-12-09
  • 网络出版日期:  2021-10-18
  • 刊出日期:  2022-02-15

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