›› 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] 张治国,张成平,马兵兵,宫剑飞,叶 铜,. 滑坡作用下既有隧道锚索加固的物理模型试验与数值模拟研究[J]. , 2018, 39(S1): 51-60.
[2] 侯公羽,李小瑞,梁洪垚,梁金平,周蒙辉,崔永科,. 高强石膏材料配比研究及其在围岩试件(厚壁圆筒) 开挖卸荷试验中的应用[J]. , 2018, 39(S1): 159-166.
[3] 熊晓荣,汤 华,廖明进,尹小涛,王东英, . 隧道锚“楔形效应”的室内模型试验研究[J]. , 2018, 39(S1): 181-190.
[4] 魏焕卫,孙 川,王建强,李 瑜,刘 聪,张 伟,. 堆载下桩+地下墙水平承载组合基础模型试验研究[J]. , 2018, 39(S1): 203-210.
[5] 汪益敏,闫 岑,于 恒,李 奇. 静载作用下土工格栅加筋拓宽路堤土中应力特征试验研究[J]. , 2018, 39(S1): 311-317.
[6] 张玉芳,袁 坤,. 双锚固段新型锚索锚固性能研究及工程应用[J]. , 2018, 39(S1): 461-468.
[7] 高 强,张强勇,张绪涛,向 文,. 深部洞室开挖卸荷分区破裂机制的动力分析[J]. , 2018, 39(9): 3181-3194.
[8] 程星磊,王建华,王哲学,. 软黏土中吸力锚循环失稳过程的模型试验[J]. , 2018, 39(9): 3285-3293.
[9] 杨山奇,卢坤林,史克宝,赵瀚天,陈一鸣,. 刚性挡土墙后三维被动滑裂面的模型试验[J]. , 2018, 39(9): 3303-3312.
[10] 刘 聪,李术才,周宗青,李利平,王 康,侯福金, 秦承帅,高成路,. 复杂地层超大断面隧道施工围岩力学特征模型试验[J]. , 2018, 39(9): 3495-3504.
[11] 陈 杨,杨 敏,魏厚振,李卫超,孟庆山,. 钙质砂中单桩轴向抗拔模型试验研究[J]. , 2018, 39(8): 2851-2857.
[12] 姚爱军,张剑涛,郭海峰,郭彦非. 地铁盾构隧道上方基坑开挖卸荷-加载影响研究[J]. , 2018, 39(7): 2318-2326.
[13] 陈建峰,田 丹,柳军修,. 刚/柔性组合墙面加筋土挡墙内部破坏机制[J]. , 2018, 39(7): 2353-2360.
[14] 周 芬,梁 强,杜运兴. 单根无黏结预应力筋对加筋体力学性能的影响[J]. , 2018, 39(7): 2442-2450.
[15] 许 明,唐亚锋,刘先珊,罗 斌,唐道勇,. 自适应锚索锚固岩质边坡地震动力响应分析[J]. , 2018, 39(7): 2379-2386.
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[1] 杨自友,顾金才,杨本水,陈安敏,徐景茂. 锚杆对围岩的加固效果和动载响应的数值分析[J]. , 2009, 30(9): 2805 -2809 .
[2] 张 文,王泽文,乐励华. 双重介质中的一类核素迁移数学模型及其反演[J]. , 2010, 31(2): 553 -558 .
[3] 郭 军,王明年,谭忠盛,罗禄森. 大跨浅埋黄土隧道中系统锚杆受力机制研究[J]. , 2010, 31(3): 870 -874 .
[4] 王 鹏,周传波,耿雪峰,贾建红. 多孔同段爆破漏斗形成机理的数值模拟研究[J]. , 2010, 31(3): 993 -997 .
[5] 王桂杰,谢谟文,邱 骋,江崎哲郎. D-INSAR技术在大范围滑坡监测中的应用[J]. , 2010, 31(4): 1337 -1344 .
[6] 徐 飞,王 珂,刘造保. 围岩稳定性评价的投影寻踪权重-属性区间识别模型[J]. , 2010, 31(8): 2587 -2591 .
[7] 符策简. 高含盐粉土的力学特性试验研究[J]. , 2010, 31(S1): 193 -197 .
[8] 王 浩,覃卫民,焦玉勇. 浅埋大跨隧道下穿建筑物群的施工期安全风险管理[J]. , 2010, 31(S1): 310 -316 .
[9] 胡大伟,周 辉,潘鹏志,张 凯,邵建富,冯夏庭. 砂岩三轴循环加卸载条件下的渗透率研究[J]. , 2010, 31(9): 2749 -2754 .
[10] 王学武,许尚杰,党发宁,程素珍. 水位骤降时的非饱和坝坡稳定分析[J]. , 2010, 31(9): 2760 -2764 .