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摘要
非饱和膨胀土地区的梯田埂坎稳定性差以及垮坎是农业坡改梯工程建设中最棘手的问题。本文基于BISHOP的非饱和土抗剪强度理论,首先,计算了天然非饱和状态下PP织物袋坎墙土压力;然后,分析在雨水逐层入渗条件下墙后膨胀土自由完全膨胀时坎墙的稳定性;最后,基于温度场的热胀作用等效模拟膨胀土的吸水膨胀作用的方式,对降雨作用下PP织物袋坎墙及墙后填土膨胀特性进行了数值模拟与评价,并对比分析了数值结果及理论解析结果的异同。研究结果表明:在天然非饱和状态下,墙后膨胀土拉张区深度大于坎墙高度,坎墙未受到土压力作用。雨水逐层入渗、墙后膨胀土水平自由完全膨胀条件下,当雨水入渗至临界饱和深度时,膨胀变形释放导致坎墙因发生过大的位移而破坏。理论解析中未考虑墙后膨胀土的竖向膨胀效应,而数值模拟中充分考虑了墙后膨胀土的多向膨胀效应,数值模拟分析得出坎墙破坏时的临界饱和深度明显大于理论解析的结果,因此数值模拟结果比理论解析结果更接近实际情况。
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