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边坡暴雨工况分析

2年前浏览5014

这几天各地区大雨不断,今天我们就着这个天气来讨论一下暴雨工况分析呀~!

之前留作业没人交,询问边坡的问题,也没有收到有效回复。

好吧,昨天的我你爱答不理,今天的我继续找你~

今天的问题:

NO.8:暴雨工况如何模拟?

暴雨工况一般在公路高边坡中较为常见。暴雨工况需要考虑流场对边坡整体稳定性的影响,具体来看,需要考虑三个方面:

1)参数:做渗流场计算,需要有具体的渗流参数,以及非饱和特性函数。尤其对于原本无水的边坡,边坡土体可能会经历从无水到饱和的过程。

参数的设置尤其重要。

其中饱和容重,非饱和特性,和渗透系数为必须输入的参数。初始孔隙比和孔隙比依存系数,在做单向耦合分析时,不比输入。双向耦合分析时,必须输入。

2) 暴雨工况下的边坡稳定性分析,选择“应力-渗流-边坡”类型即可(也即常说的单向耦合分析)。

第一阶段设置应力分析:初始阶段可以设定一般工况的稳定性分析(是否勾选“位移清零”并不会明显影响边坡的稳定性系数。)

第二阶段设置瞬态分析,瞬态分析不做应力计算,主要求解降雨时,边坡的流场:

其中的降雨边界条件设定为流量边界。流量边界可以设置常量降雨值,也可以设置随时间变化的降雨量函数。气象上按照24小时内降落到单位面积上的总雨量来进行雨量等级划分,其中暴雨的定义是1d(或24h)降雨量50~100mm,程序中输入的值,与降雨等级给定的界限值匹配,例如,暴雨50mm降雨量,如果是常量降雨值,以mm为单位,输入50即可。如果是按时间变化的降雨值,则需要输入随时间变化的降雨量函数,“值”输入“1”即可,此处的“1”只是赋予函数单位而已。一般强降雨的情况,需要勾选“如果q>ksat,那么总水头=位置水头”。

如果要获得流场对整体边坡的应力影响(或稳定性影响),需要在流场分析阶段后紧跟“应力”计算阶段,使前一阶段的流场结果耦合进下一阶段。设置空阶段,同时勾选右侧“SRM分析”即可同步执行应力计算和SRM计算。

按照此方式,当设定了一个暴雨工况分析时:

初始稳定性:

雨后稳定性:

降雨初期:

降雨一定时间后:

降雨造成的边坡位移:

其实我们很多时候,可能还很关心,连续降雨过程中,连续降雨时,不同降雨时段的边坡稳定性:

从此连续结果上,能看出边坡下雨前的安全系数是1.94531,一阶段降雨安全系数降至1.5,二阶段降雨,边坡安全系数降至1.27344,三阶段降雨,边坡安全系数降至1.01875,四阶段,哎哟,有意思了,边坡安全系数上升至1.03906。实际从该系列分析结果可以判断,在三阶段降雨时,边坡可能已经垮了。


你看懂为什么了吗?

下期安排个视频讲解该部分内容,你们觉得有必要吗~评论区告诉我啦~

今天这期没有安排表情包~那么结尾来一波吧~哈哈哈

以上就是本期内容啦~~

拜了个拜~


来源:工程数值仿真
岩土气象
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首次发布时间:2022-09-09
最近编辑:2年前
二小姐
硕士 Sleep and Dream
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