考虑流固耦合作用对滑坡稳定性的影响分析

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本文以拉马老滑坡为研究对象,根据应力场和渗流场耦合作用原理展开考虑地下水作用的应力场和渗流场耦合分析计算。主要得到如下结论:(1)在研读了大量参考文献的基础上,总结并归纳了渗流场和应力场耦合作用的已有研究成果。(2)地下水与滑坡体间的作用分为三类:物理作用包括润滑作用、软化和泥化作用等;化学作用包括离子交换、水化作用、溶解作用、水解作用、氧化还原作用;力学作用有孔隙静水压力、动水压力和浮托力作用。地下水是通过降低有效应力,减小摩阻力,增大下滑力等表现来对滑坡稳定性产生不利。(3)阐述了滑坡内地下水力学作用机制,孔隙水压力实质是孔隙水压力的存在削减了有效正应力,使滑坡体的抗剪强度降低,以致滑坡失稳滑动;动水压力实质是对滑坡体产生动水压力,作用方向指向临空面,增大下滑力,使滑坡稳定性降低。(4)数值模拟结果表明滑坡内应力场分布符合一般滑坡内应力场的分布规律;主应力及切应力在滑带及坡脚处均有集中,这是明显的应力集中现象,对滑坡的稳定性不利。(5)通过数值模拟,表明地表开挖,回填土加载,降雨及地表水入渗地下水位升高,对滑坡的稳定性都有影响,并且通过1-1’剖面与3-3’剖面位移增大量的比较,可得出地下水位上升幅度越大,对滑坡的稳定性影响越大。(6)从渗流场分析可得出,孔隙水压力最大值均在营地及开关站位置滑带处,这表明滑带在该处较为平缓,当达到稳定渗流时,地下水容易在此积聚,这与实际情况相符。(7)使用2#监测孔数值模拟计算的位移与2#监测孔监测结果进行了对比,计算值与监测值的变化趋势基本一致,说明通过FLAC3D数值模拟计算所选取的计算模型和计算方法是合理的。
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