›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (9): 3347-3354.doi: 10.16285/j.rsm.2017.1349

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

基于电磁驱动的滑坡模型水分迁移理论及试验研究

周 昌,胡新丽,徐 楚,王 强,徐 迎   

  1. 中国地质大学(武汉) 工程学院,湖北 武汉 430074
  • 收稿日期:2017-06-22 出版日期:2018-09-11 发布日期:2018-10-08
  • 通讯作者: 胡新丽,女,1968年生,博士,教授,博士生导师,从事岩土工程稳定性评价、地质灾害防治设计教学与科研工作。E-mail: huxinli@cug.edu.cn E-mail: zc201191@163.com
  • 作者简介:周昌,男,1993年生,博士研究生,主要从事岩土工程稳定性评价、地质灾害防止设计及基础理论方面的研究工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(No.41630643,No.41272305);国家重点基础研究发展计划(973)项目(No.2011CB710604);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(No.CUGCJ1701,No.18010491A26)。

Theory and experimental study of electromagnetic-driven moisture migration of landslide model

ZHOU Chang, HU Xin-li, XU Chu, WANG Qiang, XU Ying   

  1. Engineering Faculty, China University of Geosciences, Wuhan, Hubei 430074, China
  • Received:2017-06-22 Online:2018-09-11 Published:2018-10-08
  • Supported by:

    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (41630643, 41272305), the National Basic Research Program of China(973 Program)(2011CB710604) and the Fundamental Research Founds for the Central Universities (CUGCJ1701, 18010491A26).

摘要: 加快模型试验中水的渗流速率对库岸滑坡研究意义重大。考虑滑坡渗流特性,基于电磁驱动原理,在滑坡模型中施加相互垂直的电场、磁场,推导出孔隙水受力公式,根据电渗固结理论,推导水分迁移速率v与电压Ve、磁场强度B的关系式,进而获得时间相似比,实现了通过电磁场强度来控制滑坡模型水分迁移速率,改进模型试验,为研究库水位升降对滑坡的影响提供条件。通过试验进行验证:电磁场对水分迁移速度的影响具有显著效果,且电压大小对模型的稳定渗流场影响较小。说明在不改变模型材料参数的条件下,改变磁场强度和电压可获得任意孔隙水的渗流速度,为研究库水位波动条件下的滑坡演化机制奠定基础。

关键词: 库水位涨落, 电渗, 电磁驱动, 模型试验

Abstract: How to accelerate the seepage rate of water in model test is significant to the study of bank landslide. Based on the principle of electromagnetism, the force of pore water was calculated by applying mutually perpendicular electric and magnetic fields in the landslide model. According to the theory of electroosmotic consolidation, the resultant force of groundwater is calculated, and the relationship between the migration rate and the voltage and magnetic field intensity is deduced, then the time similarity ratio is obtained. The water migration rate of landslide model is improved by controlling the voltage and magnetic field strength applied to the model, and the effect of the electromagnetic field on the soil moisture is verified by experiments. The influence of electromagnetic field significantly affects the water migration velocity, and the voltage has little effect on the stable seepage field of the model. Without changing the parameters of model material, the changes of the magnetic field strength and voltage can determine the seepage velocity of any pore water lays which can be the foundation for studying the evolution mechanism of the landslide under fluctuating reservoir water conditions.

Key words: water level fluctuation, electro-osmosis, electromagnetic drive, model test

中图分类号: 

  • TU 457

[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] 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.
[3] 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.
[4] 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.
[5] 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.
[6] 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.
[7] 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.
[8] 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.
[9] 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.
[10] 任连伟, 曹辉, 孔纲强. 试剂注入配合比对化学电渗法处治软黏土 加固效应对比研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1219-1226.
[11] 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.
[12] 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.
[13] 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.
[14] 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.
[15] 王国辉, 陈文化, 聂庆科, 陈军红, 范晖红, 张川, . 深厚淤泥质土中基坑开挖对基桩 影响的离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 399-407.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!