岩土力学 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (7): 2073-2094.doi: 10.16285/j.rsm.2022.1213
张治国1, 2, 3, 4,毛敏东1,朱正国2,赵其华3,吴钟腾4
ZHANG Zhi-guo1, 2, 3, 4, MAO Min-dong1, ZHU Zheng-guo2, ZHAN Qi-hua3, WU Zhong-teng4
摘要: 目前关于抗滑桩力学响应研究还较少考虑间歇性强降雨环境所带来的影响,不能体现多次降雨入渗与太阳辐射蒸发环节,尤其是降雨环境中抗滑桩的非线性力学解析机制研究还十分少见。基于改进的间歇性强降雨Green-Ampt模型,引入非线性Pasternak地基模型,研究间歇性强降雨诱发滑坡对抗滑桩的力学响应。首先,考虑干湿循环和水分蒸发理论,提出改进的间歇性降雨Green-Ampt入渗模型,将湿润锋作为潜在滑动面,并假设滑坡土体均质,获取降雨诱发的滑坡推力大小;其次,基于非线性Pasternak地基模型探讨桩−土相互作用,采用Newton迭代差分法求得间歇性强降雨诱发滑坡对抗滑桩的力学响应解;最后,通过与既有工程案例对比,获得较好的一致性。此外,进一步揭示了间歇性降雨总次数、间歇时长、平均温度、边坡倾角及降雨强度等降雨敏感参数对湿润锋特性和抗滑桩力学响应规律。结果表明:当降雨强度从6 mm/h提高到20 mm/h时,抗滑桩位移增幅为116.82%;当温度从10 ℃上升到40 ℃时,抗滑桩位移增幅为43.15%;间歇性降雨下湿润锋深度发展呈现“阶梯”上升趋势,存在“欠饱和层→饱和层”;随着间歇性降雨次数的增加,边坡土体湿润锋不断向下推进,当到达一定位置时将诱发滑坡,滑动区厚度和滑坡推力同时增加,抗滑桩变形和弯矩也随之越来越大,其发展趋势呈现出逐渐减小后逐渐收敛至某一特定值;间歇时长和间歇性降雨总次数与抗滑桩变形和弯矩呈现负相关关系;而平均温度、边坡倾角和降雨强度与抗滑桩变形和弯矩呈现正相关关系。
中图分类号:
[1] | 张治国, 毛敏东, 王卫东, PAN Y T, 吴钟腾, . 降雨影响下基坑开挖施工对邻近基桩变形响应分析[J]. 岩土力学, 2023, 44(增刊): 27-49. |
[2] | 王斌, 李洁涛, 王佳俊, 陈鹏林, . 强降雨诱发堆积体滑坡模型试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(增刊): 234-248. |
[3] | 吴爽爽, 胡新丽, 孙少锐, 魏继红, . 间歇式滑坡变形力学机制与单体预警案例研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(增刊): 593-602. |
[4] | 王力, 南芳芸, 王世梅, 陈勇, 李小伟, 范志宏, 陈玙珊, . 三峡库区降雨型滑坡入渗特征及变形机制——基于一维和二维模型试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(5): 1363-1374. |
[5] | 赵宽耀, 许强, 高登辉, 刘方洲, 彭大雷, 陈婉琳, . 坡底饱和型黄土滑坡离心模拟试验[J]. 岩土力学, 2023, 44(11): 3213-3223. |
[6] | 张振坤, 张冬梅, 李江, 吴益平, . 基于多头自注意力机制的LSTM-MH-SA滑坡 位移预测模型研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 477-486. |
[7] | 单治钢, 高上, 孙淼军, 陈雨雪, 李利平, 成帅, 周宗青, . 波浪作用下近海滑坡机制模型试验与 数值模拟研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 541-552. |
[8] | 姜宇航, 王伟, 邹丽芳, 王如宾, 刘世藩, 段雪雷, . 基于粒子群−变分模态分解、非线性自回归神经网络与门控循环单元的滑坡位移动态预测模型研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(S1): 601-612. |
[9] | 廖文旺, 姬建, 张童, 吴志军, 张洁. 考虑降雨入渗参数空间变异性的浅层滑坡 时效风险分析[J]. 岩土力学, 2022, 43(S1): 623-632. |
[10] | 邓涛, 许杰, 郑嘉勇, 郑路. 深厚软土中抗滑桩的修正悬臂桩计算方法[J]. 岩土力学, 2022, 43(5): 1299-1305. |
[11] | 李强, 贾森, 李鑫, 武璧泽, 尚艳亮, 董俊, . 考虑非饱和浸润区的改进Green-Ampt模型[J]. 岩土力学, 2022, 43(12): 3484-3492. |
[12] | 年廷凯, 张放, 郑德凤, 李东阳, 沈月强, 雷得浴, . 基于计算流体力学-离散元法耦合方法的海底 黏性滑坡体运动行为模拟[J]. 岩土力学, 2022, 43(11): 3174-3184. |
[13] | 蔡征龙, 孟永东, 秦毅, 陈博夫, 田斌, . 基于改进Green-Ampt模型的滑坡 稳定时变可靠度分析[J]. 岩土力学, 2022, 43(1): 268-276. |
[14] | 张治国, 沈安鑫, 张成平, PAN Y. T., 吴钟腾, . 基于非线性Pasternak地基模型的海床悬链线立管触地段初始侵彻静平衡解析解[J]. 岩土力学, 2021, 42(9): 2355-2374. |
[15] | 黄波林, 殷跃平, 李滨, 白林丰, 秦臻, . 柱状危岩体坐落式崩塌产生涌浪的 简化数值模型与校验[J]. 岩土力学, 2021, 42(8): 2269-2278. |
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