非饱和土层厚度与充气压力对截排水效果的影响

作     者：陈永珍 孙红月 谢威 江海华 尚岳全 CHEN Yongzhen;SUN Hongyue;XIE Wei;JIANG Haihua;SHANG Yuequan

作者机构：浙江大学海洋学院浙江舟山316021 浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 

出 版 物：《自然灾害学报》 (Journal of Natural Disasters)

年 卷 期：2017年第26卷第4期

页      面：98-105页

学科分类：081803[工学-地质工程] 070801[理学-固体地球物理学] 07[理学] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0708[理学-地球物理学] 0815[工学-水利工程] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 0704[理学-天文学] 

基　　金：国家自然科学基金(41372277) 浙江省重点研发计划(2017C03006)~~ 

主　　题：边坡治理 充气截排水 非饱和土层厚度 充气压力 数值模拟 

摘      要：气驱水理论以及非饱和渗流理论已经在许多领域中得到广泛的应用,而将其应用于边坡防治领域则较少。通过向坡体后缘充入有压气体,可排除坡体中的部分地下水,形成非饱和土层,从而阻断或减小地下水流向下游潜在滑坡区,降低潜在滑坡区地下水位,提高边坡稳定性。多孔介质中气驱水理论属于多相流问题,采用有限元方法模拟研究了不同非饱和土层厚度边坡在允许充气压力下对截排水效果及地下水渗流场的影响。结果表明:地下水水层厚度和水头一定时,非饱和土层厚度越大,临界压力值越大,充气压力上限值越大,允许充气压力范围越大;坡体非饱和土层厚度一定,充气压力在允许范围内越大,截排水效果越好;截排水技术更适用于地下水埋深较浅的坡体;充气稳定后,充气区上游流速分布不均匀,充气区水流流速大幅下降,且相同充气压下非饱和土层厚度越小的坡体稳定后流速越小,充气区下游水位下降,水位线以下流速几乎不受充气和非饱和土层厚度的影响。