土木建筑与环境工程
土木建築與環境工程
토목건축여배경공정
JOURNAL OF CIVIL, ARCHITECTURAL & ENVIRONMENTAL ENGINEERING
2011年
3期
63-67
,共5页
非饱和土%渗流-变形耦合%降雨入渗%数值分析
非飽和土%滲流-變形耦閤%降雨入滲%數值分析
비포화토%삼류-변형우합%강우입삼%수치분석
基于一维非饱和土的渗流-变形控制方程,采用Flex PDE(Partial differential equation)软件对该耦合方程组进行求解分析.该方法突破了解析法对非饱和土导水系数函数的特殊限定,适用于任意的土-水特征曲线表达式;还可考虑到饱和时的渗透系数以及孔隙率是变量.与解析解相比,该数值解表现较高的精度,具有解决非饱和土耦合问题的可行性.计算分析表明,非饱和土渗流-变形耦合作用对暂态孔隙水压力分布产生重要的影响,在降雨入渗过程中需考虑土体渗流-变形耦合的影响.降雨初期,位移随着时间明显增大,地表出现下沉,考虑耦合效应的孔隙水压力慢于非耦合情况,原因是H值为正的.随着降雨持续时间的增大,地表下沉的速度减缓,到最后变形开始稳定.位移的变化快慢与孔隙水压力变化规律相同.地表沉降量还与初始孔隙水压力分布以及H值密切相关.饱和时的渗透系数以及孔隙率对非饱和土降雨入渗以及稳态流的分布产生影响,但对其地表变形产生的影响微弱.
基于一維非飽和土的滲流-變形控製方程,採用Flex PDE(Partial differential equation)軟件對該耦閤方程組進行求解分析.該方法突破瞭解析法對非飽和土導水繫數函數的特殊限定,適用于任意的土-水特徵麯線錶達式;還可攷慮到飽和時的滲透繫數以及孔隙率是變量.與解析解相比,該數值解錶現較高的精度,具有解決非飽和土耦閤問題的可行性.計算分析錶明,非飽和土滲流-變形耦閤作用對暫態孔隙水壓力分佈產生重要的影響,在降雨入滲過程中需攷慮土體滲流-變形耦閤的影響.降雨初期,位移隨著時間明顯增大,地錶齣現下沉,攷慮耦閤效應的孔隙水壓力慢于非耦閤情況,原因是H值為正的.隨著降雨持續時間的增大,地錶下沉的速度減緩,到最後變形開始穩定.位移的變化快慢與孔隙水壓力變化規律相同.地錶沉降量還與初始孔隙水壓力分佈以及H值密切相關.飽和時的滲透繫數以及孔隙率對非飽和土降雨入滲以及穩態流的分佈產生影響,但對其地錶變形產生的影響微弱.
기우일유비포화토적삼류-변형공제방정,채용Flex PDE(Partial differential equation)연건대해우합방정조진행구해분석.해방법돌파료해석법대비포화토도수계수함수적특수한정,괄용우임의적토-수특정곡선표체식;환가고필도포화시적삼투계수이급공극솔시변량.여해석해상비,해수치해표현교고적정도,구유해결비포화토우합문제적가행성.계산분석표명,비포화토삼류-변형우합작용대잠태공극수압력분포산생중요적영향,재강우입삼과정중수고필토체삼류-변형우합적영향.강우초기,위이수착시간명현증대,지표출현하침,고필우합효응적공극수압력만우비우합정황,원인시H치위정적.수착강우지속시간적증대,지표하침적속도감완,도최후변형개시은정.위이적변화쾌만여공극수압력변화규률상동.지표침강량환여초시공극수압력분포이급H치밀절상관.포화시적삼투계수이급공극솔대비포화토강우입삼이급은태류적분포산생영향,단대기지표변형산생적영향미약.