降雨及庫水作用下滑坡時效變形分析及其數(shù)值模擬

目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.1.1 降雨及水庫蓄水誘發(fā)滑坡變形的時間效應 1
1.1.2 滑坡時效變形機理 14
1.2 研究進展 16
1.2.1 非飽和蠕變模型 17
1.2.2 非飽和滲透性函數(shù) 18
1.2.3 非飽和滲流與蠕變耦合模型及其數(shù)值方法 21
1.2.4 侵蝕-塌岸引發(fā)滑坡變形力學機制與預測方法 23
1.3 本書主要研究內(nèi)容 24
第2章 滑坡土體飽和蠕變特性及其數(shù)值模擬 26
2.1 滑坡土體飽和蠕變試驗 26
2.1.1 試驗裝置 26
2.1.2 試驗土樣 27
2.1.3 試驗方法 27
2.1.4 試驗方案 27
2.1.5 試驗結(jié)果及分析 28
2.2 滑坡土體飽和蠕變模型 29
2.2.1 飽和土蠕變經(jīng)驗模型 30
2.2.2 飽和土元件蠕變模型 41
2.3 基于滑坡土體飽和蠕變模型的FLAC3D二次開發(fā) 50
2.3.1 FLAC3D基本理論及其流變計算原理 50
2.3.2 基于滑坡土體蠕變模型的FLAC3D二次開發(fā) 55
2.4 基于FLAC3D二次開發(fā)的滑坡長期穩(wěn)定性評價方法與應用 64
2.4.1 彈塑性強度折減法 65
2.4.2 考慮流變特性的強度折減法 66
第3章 滑坡土體非飽和蠕變特性及其數(shù)值模擬 69
3.1 非飽和蠕變特性 69
3.1.1 滑坡土體非飽和剪切蠕變試驗 69
3.1.2 滑坡土體非飽和剪切蠕變試驗結(jié)果及分析 73
3.2 滑坡土體非飽和蠕變模型 86
3.2.1 非飽和經(jīng)驗蠕變模型 86
3.2.2 修正的非飽和經(jīng)驗蠕變模型 89
3.2.3 修正的非飽和元件蠕變模型 92
3.3 滑坡土體非飽和蠕變元件模型數(shù)值模擬 99
3.3.1 非飽和滲流與蠕變模型有限元方程 99
3.3.2 非飽和滲流與蠕變耦合計算有限元程序 103
3.4 工程應用實例 105
3.4.1 滑坡計算模型 105
3.4.2 基于非飽和等時模型的樹坪滑坡長期變形數(shù)值模擬 108
第4章 滑坡土體飽和滲流與蠕變耦合特性及其數(shù)值模擬 112
4.1 滲流與蠕變耦合效應 112
4.1.1 滲流對蠕變的影響 112
4.1.2 蠕變對滲流的影響 118
4.1.3 滲流與蠕變耦合效應 121
4.1.4 滲流與蠕變耦合機理 124
4.2 滲流與蠕變耦合模型 131
4.2.1 滲流基本控制方程 131
4.2.2 飽和黏彈性蠕變應力場方程 135
4.2.3 滲流與蠕變耦合模型 139
4.3 滲流與蠕變耦合有限元方程及其數(shù)值算法 141
4.3.1 滲流與蠕變耦合有限元方程 141
4.3.2 滲流與蠕變耦合有限元數(shù)值算法 148
4.4 工程應用實例 149
4.4.1 計算模型及參數(shù) 150
4.4.2 耦合與非耦合計算結(jié)果 151
4.4.3 耦合與非耦合計算結(jié)果比較 160
4.4.4 耦合結(jié)果與監(jiān)測位移對比 162
第5章 滑坡土體非飽和滲流與蠕變耦合特性及其數(shù)值模擬 163
5.1 非飽和土體積蠕變特性 163
5.1.1 非飽和土體積蠕變試驗 163
5.1.2 非飽和黏性體應變方程構(gòu)建 172
5.2 非飽和土黏彈塑性模型 174
5.2.1 非飽和黏彈塑性模型的理論框架 174
5.2.2 非飽和黏彈塑性模型的構(gòu)建 180
5.2.3 模型參數(shù)求解及模型的驗證 185
5.3 考慮變形影響的非飽和相對滲透性函數(shù) 189
5.3.1 現(xiàn)有的非飽和相對滲透性函數(shù) 189
5.3.2 考慮變形影響的非飽和相對滲透性函數(shù) 192
5.3.3 模型參數(shù)求解及驗證 196
5.4 非飽和滲流與蠕變耦合有限元方程及其數(shù)值方法 202
5.4.1 非飽和滲流與蠕變耦合有限元方程 202
5.4.2 非飽和滲流與蠕變耦合模型的ABAQUS二次開發(fā) 207
5.5 基于變形監(jiān)測的參數(shù)動態(tài)反演及滑坡時效變形預測方法 218
5.5.1 參數(shù)動態(tài)反演方法 219
5.5.2 結(jié)合參數(shù)動態(tài)反演的滑坡時效變形預測方法 224
第6章 滑坡土體非飽和土松弛特性 237
6.1 非飽和土松弛試驗 237
6.1.1 試驗裝置 237
6.1.2 試驗土樣和試驗方法 237
6.1.3 試驗方案 239
6.1.4 試驗結(jié)果 239
6.2 非飽和土松弛模型 240
6.2.1 非飽和松弛*線函數(shù)擬合 240
6.2.2 基質(zhì)吸力與擬合參數(shù)相關(guān)性分析 243
6.2.3 非飽和土松弛模型建立 244
6.2.4 非飽和土松弛模型驗證 244
第7章 庫岸滑坡前緣侵蝕-塌岸對滑坡時效變形的影響 246
7.1 三峽庫區(qū)滑坡前緣侵蝕-塌岸基本特征 246
7.1.1 滑坡前緣侵蝕-塌岸特征及分類 246
7.1.2 典型滑坡前緣侵蝕-塌岸與滑坡變形的相關(guān)性分析 249
7.2 土質(zhì)岸坡水流沖刷起動力學機制及起動條件 252
7.2.1 水流沖刷起動試驗 252
7.2.2 岸坡黏性土體臨界起動方程 257
7.2.3 基于離散元數(shù)值模擬驗證 261
7.3 滑坡前緣侵蝕-塌岸范圍預測方法 267
7.3.1 考慮波浪侵蝕的土質(zhì)岸坡塌岸預測方法 268
7.3.2 基于能量法的波浪侵蝕岸坡范圍預測方程 270
7.3.3 基于物理模型試驗的參數(shù)確定 280
7.4 前緣侵蝕對滑坡長期變形的影響 286
7.4.1 考慮前緣侵蝕影響的岸坡物理模型試驗 287
7.4.2 考慮前緣侵蝕影響的岸坡穩(wěn)定性數(shù)值計算方法 291
7.4.3 前緣侵蝕-塌岸對滑坡長期變形的影響：以樹坪滑坡為例 292
參考文獻 298