岩土力学 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (10): 3789-3796.doi: 10.16285/j.rsm.2019.0267

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

不同渗流边界条件下粉砂边坡失稳模型试验研究

包小华1，廖志广1，徐长节2，庞小朝3，谢雄耀4，崔宏志1   

  1. 1. 深圳大学 土木与交通工程学院，广东 深圳 518060；2. 华东交通大学 土木建筑学院，江西 南昌 330013； 3. 中国铁道科学研究院 深圳研究设计院，广东 深圳 518000；4. 同济大学 地下建筑与工程系，上海 200092
  • 收稿日期:2019-01-28 出版日期:2019-10-11 发布日期:2019-10-19
  • 作者简介:包小华，女，1983年生，博士，副教授，主要从事土体本构模型与数值模拟等方面研究工作。
  • 基金资助:
    深圳市科技创新计划项目(No. JCYJ20170302143610976)。

Model test study of the failure of silty sand slope under different seepage boundary conditions

BAO Xiao-hua1, LIAO Zhi-guang1, XU Chang-jie2, PANG Xiao-chao3, XIE Xiong-yao4, CUI Hong-zhi1   

  1. 1. College of Civil and Transportation Engineering, Shenzhen University, Shenzhen, Guangdong 518060, China; 2. School of Civil Engineering & Architecture, East China Jiaotong University, Nanchang, Jiangxi 330013, China; 3. Shenzhen Research and Design Institute of China Academy of Railway Sciences, Shenzhen, Guangdong 518000, China; 4. Department of Geotechnical Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China
  • Received:2019-01-28 Online:2019-10-11 Published:2019-10-19
  • Supported by:
    This work was supported by the Technological Innovation Project of Shenzhen City (JCYJ20170302143610976).

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摘要： 研究不同渗流边界条件下粉砂边坡的稳定特性对滑坡安全评价及防灾减灾具有重要意义。开发研制了室内边坡模型试验系统，分别进行了在上部边界入渗、侧向边界入渗和底部边界入渗的边坡失稳模型试验。分析了各试验中边坡内部不同位置体积含水率、孔隙水压力和基质吸力的变化规律以及坡体破坏过程。结果表明，不同入渗边界条件下边坡土体局部由非饱和变为饱和状态，基质吸力消失，最后在坡面形成不稳定区域塌落破坏。上部边界入渗、侧向边界入渗和底部边界入渗所引起的破坏模式根据其特点可分为局部浅层破坏、多级后退式破坏和坡面滑动破坏。通过监测边坡不同位置的体积含水率，可以为渗流引发的边坡失稳预警机制提供参考依据。

关键词: 模型试验, 边坡失稳, 渗流边界, 非饱和粉砂, 基质吸力

Abstract: Studying the stability characteristics of silt sand slope under different seepage boundary conditions is of great significance to safety evaluation and disaster prevention of slope failure. An indoor slope model test system was developed. The model tests of slope instability under upper boundary infiltration, lateral boundary infiltration and bottom boundary infiltration were carried out respectively. The time histories of volumetric water content, pore water pressure, matrix suction at different positions inside the slope and failure process of the slope were analyzed and discussed. The results showed that soil changed from unsaturated state to saturated state in local place of the slope, the matric suction disappeared, and finally unstable regions and destruction formed on the slope surface under different seepage boundary conditions. Failure modes caused by upper boundary infiltration, lateral boundary infiltration and bottom boundary infiltration can be described as local shallow failure, multi-level retrogressive failure, and surface slide failure, respectively. By monitoring the volumetric water contents at different positions of the slope, an early warning system for slope instability caused by seepage can be proposed.

Key words: model test, slope failure, seepage boundary, unsaturated silty sand, matric suction

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[1] 徐刚, 张春会, 于永江, . 综放工作面覆岩破断和压架的试验研究及预测模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 106-114.
[2] 郑方, 邵生俊, 佘芳涛, 袁浩, . 重塑黄土在不同基质吸力下的真三轴剪切试验[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 156-162.
[3] 张磊, 海维深, 甘浩, 曹卫平, 王铁行, . 水平与上拔组合荷载下柔性单桩 承载特性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2261-2270.
[4] 黄巍, 肖维民, 田梦婷, 张林浩, . 不规则柱状节理岩体力学特性模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2349-2359.
[5] 邹新军, 曹雄, 周长林, . 砂土地基中受水流影响的竖向力−水平力联合 受荷桩承载特性模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 1855-1864.
[6] 程永辉, 胡胜刚, 王汉武, 张成. 深埋砂层旁压特征参数的深度效应研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 1881-1886.
[7] 史林肯, 周辉, 宋明, 卢景景, 张传庆, 路新景, . 深部复合地层TBM开挖扰动模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 1933-1943.
[8] 宁奕冰, 唐辉明, 张勃成, 申培武, 章广成, 夏丁, . 基于正交设计的岩石相似材料配比研究及 底摩擦物理模型试验应用[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 2009-2020.
[9] 蒲诃夫, 潘友富, KHOTEJA Dibangar, 周洋. 絮凝-水平真空两段式脱水法处理高 含水率疏浚淤泥模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1502-1509.
[10] 李潇旋, 李涛, 李舰, 张涛. 循环荷载下非饱和结构性黏土的弹塑性双面模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1153-1160.
[11] 刘功勋, 李威, 洪国军, 张坤勇, CHEN Xiu-han, 施绍刚, RUTTEN Tom. 大比尺切削模型试验条件下砂岩破坏特征研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1211-1218.
[12] 汤明高, 李松林, 许 强, 龚正峰, 祝 权, 魏 勇. 基于离心模型试验的库岸滑坡变形特征研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 755-764.
[13] 宋丁豹, 蒲诃夫, 陈保国, 孟庆达, . 高填方减载式刚性涵洞受力特性模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 823-830.
[14] 米博, 项彦勇, . 砂土地层浅埋盾构隧道开挖渗流稳定性的 模型试验和计算研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 837-848.
[15] 侯公羽, 胡涛, 李子祥, 谢冰冰, 肖海林, 周天赐, . 基于分布式光纤技术的采动影响下覆岩 变形演化规律试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 970-979.
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