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基于改进Green-Ampt模型的降雨入渗条件下均质土坡稳定性分析
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作者 林锋 任伟中 魏潇阳 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第9期222-235,共14页
【目的】降雨入渗对边坡的稳定性分析具有很大的影响。Green-Ampt模型常用于降雨入渗问题的分析,但其部分假设条件与实际情况有较大差异。为了得到更加符合实际的计算结果【方法】在Green-Ampt模型的基础上做了一定改进:在稳定降雨强度... 【目的】降雨入渗对边坡的稳定性分析具有很大的影响。Green-Ampt模型常用于降雨入渗问题的分析,但其部分假设条件与实际情况有较大差异。为了得到更加符合实际的计算结果【方法】在Green-Ampt模型的基础上做了一定改进:在稳定降雨强度条件下,基于分层假设,将湿润区分为饱和区、过渡区、初始区,同时考虑了有限长边坡饱和区的坡面渗流作用,以粉土为例,假设入渗初期雨水完全渗入土体中,将入渗过程中的两阶段入渗(降雨强度控制阶段、土体入渗能力控制阶段)分别进行分析,并对渗透系数进行修正,得到入渗深度随时间的变化规律曲线,称为PSGA模型。以改进的PSGA入渗模型对边坡稳定性进行分析,此处考虑降雨入渗区均处于地下水位以上,并分别选取湿润锋、饱和区-非饱和区交界面作为危险滑动面进行计算,取较小值得到边坡安全系数随入渗时间的变化。最后采用PSGA模型对张家湾滑坡进行降雨入渗和稳定性分析。【结果】结果显示:从误差分析可知PSGA模型计算结果相较GA、SGA、MSGA模型更为精确;根据边坡稳定性分析:GA模型最早达到临界安全系数(2.71 h),其次为PSGA模型(4.74 h),最后为PSGA模型(6.27 h);对张家湾滑坡进行稳定性分析:相比SGA模型,PSGA模型计算结果更接近实际情况。【结论】结果表明:PSGA模型计算精度更高,也更符合实际情况;PSGA入渗模型得到的临界失稳时间较传统GA入渗模型更长,较SGA入渗模型更短;在坡长较小时,边坡饱和区的渗流作用对湿润锋深度的影响较大;通过PSGA模型对张家湾滑坡进行分析验证了该模型的合理性。 展开更多
关键词 降雨入渗 psga模型 渗流 边坡稳定性 临界失稳
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