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球状风化花岗岩类土质边坡土-岩界面优势流潜蚀特性研究
1
作者
豆红强
谢森华
+2 位作者
简文彬
王浩
郭朝旭
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期950-960,共11页
受降雨作用,球状风化花岗岩类土质边坡的土-岩差异风化界面极易演化为优势渗流通道而发生渗流潜蚀,进而加速该类边坡的变形失稳,然而当前有关其渗流潜蚀作用特征、细颗粒迁移规律等的研究仍鲜见开展。基于多孔介质非饱和渗流理论,综合...
受降雨作用,球状风化花岗岩类土质边坡的土-岩差异风化界面极易演化为优势渗流通道而发生渗流潜蚀,进而加速该类边坡的变形失稳,然而当前有关其渗流潜蚀作用特征、细颗粒迁移规律等的研究仍鲜见开展。基于多孔介质非饱和渗流理论,综合考虑细颗粒运移、潜蚀启动响应与非饱和渗流的耦合关系,提出一种可准确描述土-岩界面渗流潜蚀过程的数值计算框架。采用有限元方法,构建优势流作用下非饱和花岗岩残积土的渗流潜蚀模型,并以均质土柱的渗流潜蚀过程为参考,系统研究3种典型土-岩界面埋藏状态下的优势流潜蚀特性。结果表明:球状风化花岗岩类土质边坡的土-岩界面与基质渗透性存在高度差异性,湿润锋形成向下凹陷的渗透漏斗,且随着降雨的持续,湿润锋的凹陷程度愈发明显;细颗粒流失程度与土-岩界面的埋藏状态相关,其中下填土体工况的优势流潜蚀最为显著,其界面处甚至出现超孔隙水压力,最不利于该类边坡的稳定性。研究成果可为降雨条件下球状风化花岗岩类土质边坡稳定性的准确评价提供科学依据。
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关键词
优势流潜蚀
有限元
土-岩界面
细颗粒运移
多场耦合
原文传递
降雨条件下球状风化花岗岩类土质边坡渗流特性与稳定性分析
被引量：
3
2
作者
豆红强
谢森华
+1 位作者
王浩
简文彬
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2023年第2期638-649,共12页
降雨作为边坡失稳破坏的最常见诱因,在非均质性、非连续性特征显著的球状风化花岗岩类土质边坡中具有更为复杂的影响特征。依托ABAQUS及其二次开发,通过构建降雨条件下球状风化体类土质边坡渗流模型,综合考虑降雨参数的影响,开展了降雨...
降雨作为边坡失稳破坏的最常见诱因,在非均质性、非连续性特征显著的球状风化花岗岩类土质边坡中具有更为复杂的影响特征。依托ABAQUS及其二次开发,通过构建降雨条件下球状风化体类土质边坡渗流模型,综合考虑降雨参数的影响,开展了降雨条件下球状风化花岗岩类土质边坡渗流特性与其稳定性研究。研究结果表明:受球状风化体影响,边坡浅层土体更快达到饱和,并且其饱和速率亦受风化体的埋藏深度、“迎雨”面横截面积和含量控制;降雨条件下球状风化花岗岩类土质边坡潜在滑动面仍表现出显著的复杂多样性,存在与无雨状态相似的滑面,也可能拓展形成新的浅层滑面;边坡安全系数与降雨历时和降雨强度为负相关,随着降雨的持续有趋于平缓的趋势,但也能在球状风化体的影响下失去平缓趋势而持续降低;在所设雨型中,渐变递增型对边坡稳定性影响最大。研究成果可为降雨条件下球状风化花岗岩类土质边坡稳定性评价提供科学依据。
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关键词
降雨入渗
降雨参数
球状风化体
数值模拟
边坡失稳
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职称材料
球状风化花岗岩类土质边坡随机重构与其失稳破坏模式研究
被引量：
2
3
作者
豆红强
谢森华
+1 位作者
王浩
简文彬
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2023年第2期617-627,共11页
球状风化花岗岩类土质边坡高度的非均质性、非连续性以及土-球接触界面的复杂性致使其失稳破坏复杂多变,综合运用几何学、计算机随机模拟技术等,以有限元软件ABAQUS为平台,基于Python开发了球状风化花岗岩类土质边坡的随机结构模型程序...
球状风化花岗岩类土质边坡高度的非均质性、非连续性以及土-球接触界面的复杂性致使其失稳破坏复杂多变,综合运用几何学、计算机随机模拟技术等,以有限元软件ABAQUS为平台,基于Python开发了球状风化花岗岩类土质边坡的随机结构模型程序,研究了球状风化体的含量、空间分布、粒度组成以及土-球接触界面等作用下球状风化体类土质边坡的失稳破坏模式。结果表明:球状风化花岗岩类土质边坡破坏模式复杂多变,且由于球状风化体的存在,使得该类边坡的潜在滑动面极其不规则,甚至出现多条滑动面;位于滑动面附近的风化体阻碍了滑动面的发育,迫使其出现“绕石、分流或者包含”的塑性扩展模式。随着球状风化体含量的增长,坡体内部越来越难以形成单一的、上下贯通的滑动面,安全系数随之逐步提高;(0.22~0.3)Lc粒径风化体含量越多,Ⅱ区风化体所占面积越大,越有利于边坡稳定;土-球接触界面最有可能发展为滑动面,界面接触类型显著影响着球状风化花岗岩类土质边坡的失稳演化过程。研究成果可为合理准确地评价球状风化花岗岩类土质边坡的稳定性提供科学依据和理论支撑。
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关键词
类土质边坡
数值模拟
随机重构
球状风化体
失稳破坏模式
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职称材料
题名
球状风化花岗岩类土质边坡土-岩界面优势流潜蚀特性研究
1
作者
豆红强
谢森华
简文彬
王浩
郭朝旭
机构
福州大学紫金地质与矿业学院
福建省地质工程勘察院福建省地质灾害重点实验室
福建省地质工程勘察院自然资源部丘陵山地地质灾害防治重点实验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期950-960,共11页
基金
国家自然科学基金(No.42007235,No.U2005205)
福建省自然科学基金(No.2023J01423)
自然资源部丘陵山地地质灾害防治重点实验室开放基金(No.FJKLGH2023K006)。
文摘
受降雨作用,球状风化花岗岩类土质边坡的土-岩差异风化界面极易演化为优势渗流通道而发生渗流潜蚀,进而加速该类边坡的变形失稳,然而当前有关其渗流潜蚀作用特征、细颗粒迁移规律等的研究仍鲜见开展。基于多孔介质非饱和渗流理论,综合考虑细颗粒运移、潜蚀启动响应与非饱和渗流的耦合关系,提出一种可准确描述土-岩界面渗流潜蚀过程的数值计算框架。采用有限元方法,构建优势流作用下非饱和花岗岩残积土的渗流潜蚀模型,并以均质土柱的渗流潜蚀过程为参考,系统研究3种典型土-岩界面埋藏状态下的优势流潜蚀特性。结果表明:球状风化花岗岩类土质边坡的土-岩界面与基质渗透性存在高度差异性,湿润锋形成向下凹陷的渗透漏斗,且随着降雨的持续,湿润锋的凹陷程度愈发明显;细颗粒流失程度与土-岩界面的埋藏状态相关,其中下填土体工况的优势流潜蚀最为显著,其界面处甚至出现超孔隙水压力,最不利于该类边坡的稳定性。研究成果可为降雨条件下球状风化花岗岩类土质边坡稳定性的准确评价提供科学依据。
关键词
优势流潜蚀
有限元
土-岩界面
细颗粒运移
多场耦合
Keywords
preferential flow suffosion
finite element
soil-rock interface
fine particle migration
multi-field coupling
分类号
TU457 [建筑科学—岩土工程]
原文传递
题名
降雨条件下球状风化花岗岩类土质边坡渗流特性与稳定性分析
被引量：
3
2
作者
豆红强
谢森华
王浩
简文彬
机构
福州大学
地质工程福建省高校工程研究中心
福建省地质灾害重点实验室
出处
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2023年第2期638-649,共12页
基金
国家自然科学基金(资助号:42007235,U2005205,41972268)
福州市科技创新平台项目(资助号:2021-P-032)。
文摘
降雨作为边坡失稳破坏的最常见诱因,在非均质性、非连续性特征显著的球状风化花岗岩类土质边坡中具有更为复杂的影响特征。依托ABAQUS及其二次开发,通过构建降雨条件下球状风化体类土质边坡渗流模型,综合考虑降雨参数的影响,开展了降雨条件下球状风化花岗岩类土质边坡渗流特性与其稳定性研究。研究结果表明:受球状风化体影响,边坡浅层土体更快达到饱和,并且其饱和速率亦受风化体的埋藏深度、“迎雨”面横截面积和含量控制;降雨条件下球状风化花岗岩类土质边坡潜在滑动面仍表现出显著的复杂多样性,存在与无雨状态相似的滑面,也可能拓展形成新的浅层滑面;边坡安全系数与降雨历时和降雨强度为负相关,随着降雨的持续有趋于平缓的趋势,但也能在球状风化体的影响下失去平缓趋势而持续降低;在所设雨型中,渐变递增型对边坡稳定性影响最大。研究成果可为降雨条件下球状风化花岗岩类土质边坡稳定性评价提供科学依据。
关键词
降雨入渗
降雨参数
球状风化体
数值模拟
边坡失稳
Keywords
The results of the study can provide a scientific basis for evaluating the stability of spherically weathered granite-like soil slopes under rainfall conditions.Rainfall infiltration
Rainfall parameters
Spherical weathering bodies
Numerical simulation
Slope instability
分类号
TU18 [建筑科学—建筑理论]
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职称材料
题名
球状风化花岗岩类土质边坡随机重构与其失稳破坏模式研究
被引量：
2
3
作者
豆红强
谢森华
王浩
简文彬
机构
福州大学
地质工程福建省高校工程研究中心
出处
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2023年第2期617-627,共11页
基金
国家自然科学基金(资助号:42007235,41972268,U2005205)
福州市科技创新平台项目(资助号:2021-P-032)。
文摘
球状风化花岗岩类土质边坡高度的非均质性、非连续性以及土-球接触界面的复杂性致使其失稳破坏复杂多变,综合运用几何学、计算机随机模拟技术等,以有限元软件ABAQUS为平台,基于Python开发了球状风化花岗岩类土质边坡的随机结构模型程序,研究了球状风化体的含量、空间分布、粒度组成以及土-球接触界面等作用下球状风化体类土质边坡的失稳破坏模式。结果表明:球状风化花岗岩类土质边坡破坏模式复杂多变,且由于球状风化体的存在,使得该类边坡的潜在滑动面极其不规则,甚至出现多条滑动面;位于滑动面附近的风化体阻碍了滑动面的发育,迫使其出现“绕石、分流或者包含”的塑性扩展模式。随着球状风化体含量的增长,坡体内部越来越难以形成单一的、上下贯通的滑动面,安全系数随之逐步提高;(0.22~0.3)Lc粒径风化体含量越多,Ⅱ区风化体所占面积越大,越有利于边坡稳定;土-球接触界面最有可能发展为滑动面,界面接触类型显著影响着球状风化花岗岩类土质边坡的失稳演化过程。研究成果可为合理准确地评价球状风化花岗岩类土质边坡的稳定性提供科学依据和理论支撑。
关键词
类土质边坡
数值模拟
随机重构
球状风化体
失稳破坏模式
Keywords
Soil-like slope
Numerical simulation
Random reconstruction
Spherical weathered body
Failure mode
分类号
U416.14 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
球状风化花岗岩类土质边坡土-岩界面优势流潜蚀特性研究
豆红强
谢森华
简文彬
王浩
郭朝旭
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
原文传递
2
降雨条件下球状风化花岗岩类土质边坡渗流特性与稳定性分析
豆红强
谢森华
王浩
简文彬
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2023
3
下载PDF
职称材料
3
球状风化花岗岩类土质边坡随机重构与其失稳破坏模式研究
豆红强
谢森华
王浩
简文彬
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2023
2
下载PDF
职称材料
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