基质吸力.pptx
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2023/5/19,降雨入渗对边坡稳定性影响研究StudyonInfluenceofRainfallInfiltrationonSlopeStability,2023/5/19,1.问题的提出,土质边坡稳定性计算的传统方法是用饱和土体强度理论，结果有失精确性，而且土质边坡大部分为非饱和区，不能忽略基质吸力的作用。
基质吸力能增加土体的抗剪强度，而非饱和土体随着含水率的不同，其基质吸力也会发生变化，从而使得土体的抗剪强度指标发生变化，边坡稳定性受到影响。
2023/5/19,2.基本理论,Bishop非饱和土体强度公式其中，是一系数，取决于土体饱和度、土类、干湿循环以及加载和吸力的应力路线。
对于低塑性土，如砂土，可用饱和度Sr代替。
2023/5/19,=c+（-ua）+（ua-uw）tan,2.基本理论,Fredlund双应力状态变量公式（平均骨架应力的思想）其中，是由非饱和土体负孔隙水压力（基质吸力）所产生的附加内摩擦角，可由非饱和土三轴仪测得。
2023/5/19,=c+（-ua）tan+（ua-uw）tan,2.基本理论,基质吸力非饱和土的孔隙中不但充填有水，而且还有空气，水气分界面（收缩膜）具有表面张力，在非饱和土中，孔隙气压力与孔隙水压力不相等，并且孔隙气压力大于孔隙水压力，收缩膜承受着大于水压力的空气压力，这个压力差值称为基质吸力。
2023/5/19,2.基本理论,基质吸力（基于毛细模型）平面P外=P内凹面P外P内故存在压差P，使得P外=P内+P,2023/5/19,2.基本理论,基质吸力（基于毛细模型）Young-Laplace公式：
P=（1/r1-1/r2）其中，P为弯液面两侧压差，为表面张力，r1r2为弯液面两个正交方向的曲率半径。
2023/5/19,2.基本理论,基质吸力量测方法：
张力计法，滤纸法，热电阻法，压力陶瓷法，吸力平板仪法。
2023/5/19,2.基本理论,理论解释1三粒子吸力模型四粒子吸力模型,2023/5/19,3.研究现状,研究思路2：
含水率吸力（场）抗剪强度（场）边坡稳定非饱和土体抗剪（总）强度指标随含水率变化的规律研究杨和平3：
对非饱和膨胀土进行直剪实验，得出lgc=-aw+b,lg=-cw+d。
李金玉1：
对残积土进行剪切试验，得出：
2023/5/19,3.研究现状,内摩擦角基本保持不变，lgc=Aw+B，c=E+Fu龚壁卫4：
土体脱湿-吸湿过程不重合，故同一基质吸力对应含水率有可能不同。
边坡稳定性研究要注重干湿循环效应。
姚海林5：
对于膨胀土边坡，降雨对稳定系数的影响存在临界雨强，干缩裂隙在渗透性小于降雨强度时，对边坡渗流场影响不大。
2023/5/19,4.本文研究的内容,利用室内降雨模拟系统，对模型边坡进行模拟降雨，并利用吸力检测系统对模型各断面吸力变化进行检测记录。
实验控制变量：
边坡角度，降雨强度，降雨持时。
2023/5/19,4.本文研究的内容,2023/5/19,边坡模型断面及传感器的位置布置图,4.本文研究的内容,2023/5/19,25边坡ABD断面处测点基质吸力随降雨持时变化图,4.本文研究的内容,2023/5/19,25边坡在1.16mm/min降雨条件下各埋深处测点沿程基质吸力值,4.本文研究的内容,2023/5/19,
（1）在同一降雨强度下，随着流程的增加，边坡各断面测点基质吸力随着雨水的渗入，都逐渐减小，且各测点沿着流程前12h，基质吸力下降较快，后12h下降减慢；在同一断面，基质吸力后12h较前12h递减值大，其中，坡脚处变化较为剧烈。
降雨强度增大，各递减值增大。
4.本文研究的内容,2023/5/19,
（2）同一断面，随着测点深度的增加，基质吸力受降雨的影响逐渐减弱，基质吸力递减值减小。
4.本文研究的内容,2023/5/19,本文可以继续研究的内容：
（1）降雨导致的水力冲蚀，对降雨入渗，边坡稳定的影响（结合降雨侵蚀）。
（2）在干湿循环效应下，降雨侵蚀的发展以及边坡稳定的变化。
（3）级配不同的土，与边坡稳定性的关系。
参考文献,2023/5/19,1李金玉,杨庆,孟长江.非饱和抗剪强度指标c、值与含水率w的关系J.岩土工程技术,2010,24（5）.2杨和平,张锐,郑健龙.非饱和膨胀土总强度指标随饱和度变化规律J.土木工程学报,2006,39（4）:
58-62.3姚海林,郑少河,李文斌,等.降雨入渗对非饱和膨胀土边坡稳定性影响的参数研究J.岩石力学与工程学报,2002,21（7）:
1034-1039.4龚壁卫,周小文,周武华.干-湿循环过程中吸力与强度关系研究J.岩土工程学报,2006,28
（2）:
207-209.,
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