非饱和土渗流特性对库岸边坡稳定性的影响-中南大学学报.pdfVIP

第 45卷第 2期 中南大学学报(自然科学版)  Vol.45  No.2  2014 年 2 月  Journal of Central South University (Science and Technology)  Feb. 2014  非饱和土渗流特性对库岸边坡稳定性的影响 刘博，李江腾，王泽伟，廖峻，郝瑞卿  (中南大学 资源与安全工程学院，湖南 长沙，410083)  摘要：通过对大型有限元软件 ABAQUS 进行二次开发，建立库水位下降条件下库岸边坡的数值模型，并结合土 水特性曲线估算公式，通过改变其中 3 个待定参数 a，m 和 n，分析土体不同的非饱和渗流特性对边坡内浸润线 位置及边坡安全系数的影响。研究结果表明：非饱和土相对渗透系数与基质吸力关系曲线与库岸边坡的浸润面位 置和安全系数有极大的相关性；a 反映非饱和土的进气值和非饱和土渗透系数的变化率，其取值越大越有利于非 饱和土的渗流，有利于土坡的超孔隙水压力扩散，其对安全系数的影响可达 20%以上，这一影响并不低于饱和土 渗透系数对库岸边坡稳定性的影响；m 反映非饱和土的剩余饱和度，但其对相对渗透系数及边坡安全系数的影响 都很小；n 是控制土水特性曲线拐点斜率的参数，同时也影响进气值，故其对库岸边坡的浸润面和安全系数也有 较大影响。 关键词：边坡；安全系数；强度折减法；非饱和土渗流特性 中图分类号：TU441  文献标志码：A  文章编号：1672−7207(2014)02−0515−06  Influence of seepagebehavior of unsaturated soil on  reservoir slope stability  LIU Bo, LI Jiangteng,WANG Zewei, LIAO Jun, HAO Ruiqing  (School of Resources  Safety Engineering, Central South University, Changsha 410083, China)  Abstract: A numerical model of a reservoir slope under the condition of drawdown was built based on the secondary  development of the finite element analysis program ABAQUS, and it was combined with the equation for the soil­water  characteristic curve by changing the three undetermined parameters a, m and n in the equation. The influence of different  seepage behaviors of unsaturated soil on the position of phreatic line and factor of safety of the slope was analyzed. The  results show that it is highly related to the relative permeability coefficient­matric suction curve of unsaturated soil,  position of phreatic line and factor of safety of slope. Among the three parameters, a reflects the a