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強降雨作用下堆積碎石土滲流規律研究.pdf

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Journal ofEngineering Geology 工程地質 學報 1004—9665/2015/23(4)一0616—08 DOI:10.13544/j.cnki.jeg.2015.04.005 強降 雨 作用 下堆 積碎 石 土滲 流 規 律研 究 冰 董 輝①② 羅 瀟① (①湘潭大學 土木工程與力學 學院 湘潭 411105) (②地質災害 防治與地質環境保護 國家重點實驗室 (成都理工大學 ) 成都 610059) 摘 要 強降雨致堆(殘坡 )積碎石土滲透特性改變是觸發滑坡 、泥石流等 降雨誘發 型災害 的關 鍵 因素 。為探 究降雨入 滲誘 發滑坡的動態機制 ,通過 自制一維滲透儀與二維邊坡降雨入滲模型 ,對水竹灣隧道旁具 有級配代表性 的碎石土進行強 降雨人 滲試驗 ,并通過 Seep/w軟件進一步分析堆積碎石土濕潤鋒 遷移 入滲規律 。研究結 果表 明:一維入滲深度 一時 間曲線存 在階梯 狀趨勢 ,即濕潤鋒遷移速度首先隨表層土含水率的突增迅速增加至最大值 ,然后緩慢減小 ,最后濕潤鋒遷移速度略微增 大 ;濕 潤鋒平均遷移速率隨雨強的增 大趨 近線性增 長 ;碎石土沉降變形在入滲過程中經歷緩慢增長 、急劇增 大 、逐漸停滯 3個 階段 ; 坡頂 、坡腰及坡腳處人滲速率與一維人滲速率分別滿足指數關 系 、對數關 系及線性關 系 ;雨 水最終入滲深度 由大到小 依次為 坡腳 、坡頂 、坡腰 。 關鍵詞 碎石 土 滑坡 滲透特性 滲透儀 中圖分類號 :0319.56 文獻標識碼 :A FIELD TESTS oN SEEPAGE REGULATIoN oF AGGREGATE GRAVEL SoIL UNDER ARTIFICIAL HEAVY RAINFALL DONG Huie~ LUO Xiaoe (① College of Civil Engineering and Mechanics,Xiangtan University,Xiangtan 41 1 105) ((~State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection,Chengdu University of Technology,Chengdu 610059) Abstract Heavy rainfall can change the permeability characteristics of aggregate gravel soil,which is the key factor triggering landslides,mudslides and other type of rainfall—induced disasters.This paper explores the dynamic mechanism of landslide induced by rainfall infiltration. Self-made one—dimensional permeameter and two— dimensional slope model are used for the representative gradation gravel soil test close to Shuizuwan Tunne1.Then, further research focuses on the seepage regulation of aggregate through Seep/w software.The results show that: there is a step—ladder trend between wetting front and time curve.More specifically,wetting front migration rate can rapidly increase with the sudden increase of the topsoil moisture to a maximum.It can slowly decrease with increased pressure.Finally the wetting front migration rate can slightly increase with the decreased pressure.The average rate of wetting front migration approaches a linear growth with the increased rainfall intensity.Development of soil settlement deformation passes through three stages.They are slow growth, sharply rises and gradually stagnation.The one—dimensional infiltration rate has a power, logarithmic and linear relations with the slope 收稿 日期 :2015-04— 27;收到修 改稿 日期 :2015— 05— 17. 基 金項目:國家 自然科學基金項 目(N0.51108397,No.51308485),湖南省 自然科學基金項 目(2015JJ2136;2015JJ6038)資助 第一作者簡介 :董輝(1976一),男 ,博士 ,副教授 ,研究方 向為環境地質與地質災害.Email:aneufin.h.[email protected].con
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