摘要: 物理模型试验和数值模型试验均是研究滑坡成灾机理的重要手段,将两者结合起来,充分发挥前者的直观性与后者的高效性以推动滑坡成灾机理的研究。针对物理试验中畸变模型修正方法依赖于大量试验而导致在实际应用中的局限性问题,本文以奉节县永乐镇花莲树... 展开 物理模型试验和数值模型试验均是研究滑坡成灾机理的重要手段,将两者结合起来,充分发挥前者的直观性与后者的高效性以推动滑坡成灾机理的研究。针对物理试验中畸变模型修正方法依赖于大量试验而导致在实际应用中的局限性问题,本文以奉节县永乐镇花莲树滑坡为例,提出了新的具有普适性的修正方法,并结合三维物理模型试验和三维数值模拟试验两种技术手段对滑坡机理进行了研究。 取得的主要成果如下: 1)利用神经网络理论反演出相对符合监测值的最佳参数组合;以该参数组合为依据,运用ABAQUS软件对原型进行基于流固耦合理论的三维数值模拟,结果显示在不同工况下,滑坡的最大位移值出现在滑体的三级平台处,表明该滑坡滑体表面的位移场分布受地形地貌的影响,并以此指导三维物理试验的各类传感器的布点埋设; 2)基于相似理论完成滑坡模型试验相似判据的推导,完成相似材料的配制和相似模型的堆砌,完成物理模型试验。其结果表明该滑坡的运动方式是推移式,并对该结论与监测结果不一致的原因进行了说明; 3)针对滑坡模型试验相似材料与原型材料主要物理力学参数之间无法严格满足相似理论而引起模型的畸变问题,提出了滑坡物理模型试验畸变修正方法,文中以修正长度l、密度ρ、重力加速度g为例对物理模型试验的参数进行了修正; 4)对修正后的模型进行三维数值模拟,结果显示与物理模拟得到的滑坡运动规律一致,验证了该修正方法的可靠性; 5)基于相似理论的物理模拟和畸变模型的数值模拟来分析花莲树滑坡的失稳机理:库水位的变化和降雨通过对滑坡渗流场的作用,导致浮托力和渗透力的改变,从而对滑坡变形和稳定性造成影响。同时静水压力作用,水对岩土体力学强度的软化和弱化等方面也是库水和降雨对滑坡变形和稳定性造成不利影响的重要因素。 收起