›› 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

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[1] 赵晓彦, 范宇飞, 刘亮, 蒋楚生, . 铁路台阶式加筋土挡墙潜在破裂面特征模型试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2108-2118.
[2] 储昭飞, 刘保国, 任大瑞, 宋宇, 马强, . 软岩流变相似材料的研制及物理模型试验应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2172-2182.
[3] 吴关叶, 郑惠峰, 徐建荣. 三维复杂块体系统边坡深层加固条件下稳定性及 破坏机制模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2369-2378.
[4] 李书兆, 王忠畅, 贾 旭, 贺林林, . 软黏土中张紧式吸力锚循环承载力简化计算方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1704-1712.
[5] 周小文, 程 力, 周 密, 王 齐, . 离心机中球形贯入仪贯入黏土特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1713-1720.
[6] 芮 瑞, 叶雨秋, 陈 成, 涂树杰. 考虑墙壁摩擦影响的挡土墙 主动土压力非线性分布研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1797-1804.
[7] 杨宗佶, 蔡 焕, 雷小芹, 王礼勇, 丁朋朋, 乔建平, . 非饱和地震滑坡堆积体降雨破坏水-力 耦合行为试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1869-1880.
[8] 庄海洋, 付继赛, 陈 苏, 陈国兴, 王雪剑, . 微倾斜场地中地铁地下结构周围地基液化与变形特性振动台模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1263-1272.
[9] 尹 锋, 周 航, 刘汉龙, 楚 剑, . 车辆载重与动荷载对X形桩桩-网复合地基动力 特性影响的试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1324-1330.
[10] 徐 鹏, 蒋关鲁, 王 珣, 黄昊威, 黄 哲, 王智猛, . 面板对加筋土挡墙影响的离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1427-1432.
[11] 李世俊, 马昌慧, 刘应明, 韩玉珍, 张 彬, 张 嘎, . 离心模型试验与数值模拟相结合研究 采空边坡渐进破坏特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1577-1583.
[12] 高成路, 李术才, 林春金, 李利平, 周宗青, 刘 聪, 孙尚渠, . 隧道衬砌渗漏水病害模型试验系统的研制及应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1614-1622.
[13] 魏少伟, 隋颜阳, 杨建民, . 圆形与矩形截面抗滑桩抗滑性能的模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 951-961.
[14] 徐 鹏, 蒋关鲁, 邱俊杰, 高泽飞, 王智猛, . 整体刚性面板加筋土挡墙振动台模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 998-1004.
[15] 唐德琪, 俞 峰, 陈奕天, 刘念武, . 既有−新增排桩双层支挡结构开挖模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1039-1048.
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[1] 宋 晶,王 清,孙 铁,李晓茹,张中琼,焦志亮. 吹填土自重沉淤阶段孔隙水压力消散的试验研究[J]. , 2010, 31(9): 2935 -2940 .
[2] 夏力农,雷 鸣,聂重军. 桩顶荷载对负摩阻力性状影响的现场试验[J]. , 2009, 30(3): 664 -668 .
[3] 胡云世,苏 辉,成怡冲,艾智勇. 层状可压缩岩基三维固结问题的状态空间解[J]. , 2011, 32(S1): 176 -180 .
[4] 张 红 ,郑颖人 ,杨 臻 ,王谦源 ,葛苏鸣. 黄土隧洞支护结构设计方法探讨[J]. , 2009, 30(S2): 473 -478 .
[5] 陈建功 ,周陶陶 ,张永兴. 深部洞室围岩分区破裂化的冲击破坏机制研究[J]. , 2011, 32(9): 2629 -2634 .
[6] 刘海明 ,杨春和 ,张 超 ,冒海军 ,曹 净 . 高压下尾矿材料幂函数型摩尔强度特性研究[J]. , 2012, 33(7): 1986 -1992 .
[7] 郭长宝 ,张永双 ,孟庆伟 ,郑 光 ,李海华 . 重塑硅藻土抗剪强度的环剪试验研究[J]. , 2013, 34(1): 109 -114 .
[8] 宋仁乾 ,张忠苗 . 软土地基中嵌岩桩嵌岩深度的研究[J]. , 2003, 24(6): 1053 -1056 .
[9] 邱祥波 , 杨冬梅 , 徐帮树 ,李术才 . 3-D FLAC在公路隧道风机洞室稳定性分析中的应用[J]. , 2003, 24(5): 751 -754 .
[10] 易长平 ,卢文波 ,张建华 ,张爱平 . 爆破振动作用下城门洞形衬砌的临界振速研究[J]. , 2008, 29(8): 2203 -2208 .