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    深層軟式透水管優(yōu)勢(shì)排水效應(yīng)及坡體淺層塌陷特征分析

    2020-12-25 01:57:22樊秀峰吳振祥程圓圓
    關(guān)鍵詞:坡體滲透系數(shù)水管

    樊秀峰, 呂 捷, 吳振祥, 程圓圓, 李 千

    (1. 福州大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院, 福建 福州 350108; 2. 地質(zhì)工程福建省高校工程研究中心, 福建 福州 350108)

    0 引言

    福建位于我國(guó)東南沿海, 是降雨頻發(fā)區(qū)域, 雨水入滲坡體, 引起地下水位上升. 大多數(shù)研究均表明地下水是造成邊坡失穩(wěn)的主要因素[1-4], 而排水系統(tǒng)能否有效發(fā)揮排泄功能對(duì)邊坡穩(wěn)定性有著重要的作用[5-6].

    排水系統(tǒng)作為邊坡加固的輔助設(shè)施, 極大地影響著邊坡滲流場(chǎng)的分布[7-8]. 軟式透水管作為其中一種排水系統(tǒng), 因其全方位透水, 滲透性好兼具耐壓、 適應(yīng)土體變形性能較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[9]而廣泛應(yīng)用于邊坡排水工程中, 特別是深層排水, 尤為有效[10]. 然而, 實(shí)際邊坡調(diào)查卻顯示, 即使均質(zhì)土坡也存在大量透水管不排水, 只有少部分管排水且流量不均, 并且在大流量排水處出現(xiàn)坡體局部坍塌現(xiàn)象. 坡體內(nèi)部滲流不均勻, 優(yōu)勢(shì)滲流將加劇內(nèi)部潛蝕, 在排水減壓的同時(shí)卻破壞了坡體的結(jié)構(gòu), 反而誘發(fā)坡體破壞. 因此, 目前亟待揭示均質(zhì)土坡中優(yōu)勢(shì)流形成的機(jī)理、 集中優(yōu)勢(shì)滲流路徑及誘發(fā)坡體破壞機(jī)理, 防止誘發(fā)二次坡內(nèi)滲透破壞.

    一些學(xué)者對(duì)水平排水管在邊坡中的排水效應(yīng)進(jìn)行了深入研究, 王恩志等[11-12]先后提出“以管代孔”、 “以縫代井列”的方法模擬排水孔幕[13-14], 該方法簡(jiǎn)化了排水孔建模問題; 陳建余[15-16]提出排水子結(jié)構(gòu)法, 胡靜等[17-18]提出“空氣單元法”, 對(duì)排水管建模方法從不同角度進(jìn)行了優(yōu)化. 上述研究均采用數(shù)值模擬方法, 考慮各排水孔均勻排水的情況進(jìn)行模擬, 未涉及排水不均勻問題, 邊坡排水物理模型試驗(yàn)由于所需時(shí)間較長(zhǎng)、 難度較大也較少使用; 馬佳等[19]進(jìn)行土質(zhì)邊坡優(yōu)勢(shì)滲流問題的研究, 揭示裂隙的存在對(duì)土體滲流性能產(chǎn)生巨大改變, 裂隙存在明顯的優(yōu)勢(shì)路徑作用, 降低邊坡安全系數(shù). 已有優(yōu)勢(shì)流研究主要針對(duì)裂土或非均質(zhì)邊坡展開, 然而, 對(duì)于土質(zhì)相對(duì)均勻的天然邊坡或人工夯實(shí)的填土邊坡, 坡體顆粒成分較均勻, 已有研究基本忽略此類邊坡可能存在優(yōu)勢(shì)滲流問題. 實(shí)際上, 均質(zhì)土坡, 由于排水系統(tǒng)的介入, 帶來了誘發(fā)坡體內(nèi)優(yōu)勢(shì)滲流的隱患, 如排水管非精細(xì)施工導(dǎo)致的擴(kuò)孔不均或排水管非均勻的布設(shè)均是重要的誘發(fā)因素. 排水誘發(fā)優(yōu)勢(shì)流與裂隙優(yōu)勢(shì)滲流不同, 水動(dòng)力條件強(qiáng)烈, 方向性引導(dǎo), 優(yōu)勢(shì)滲流效應(yīng)及潛蝕作用更加復(fù)雜.

    本文采用逆向思維, 從設(shè)置誘發(fā)因素入手, 建立室內(nèi)邊坡模型試驗(yàn), 按照實(shí)際工程中透水管安裝模式, 考慮施工擴(kuò)孔不均的差異影響, 定量對(duì)比研究透水管優(yōu)勢(shì)排水效應(yīng)的時(shí)變規(guī)律及揭示誘發(fā)淺層坡體破壞效應(yīng), 并結(jié)合PLAXIS 3D有限元軟件建立透水管在邊坡內(nèi)排水的三維滲流模型進(jìn)行數(shù)值模擬, 分析透水管排水過程中各水力參數(shù)的變化規(guī)律. 通過設(shè)置以排水管為中心的滲透系數(shù)增強(qiáng)區(qū)向外擴(kuò)展三階段趨勢(shì)來模擬細(xì)小顆粒被掏空的發(fā)展過程, 揭示透水管優(yōu)勢(shì)排水機(jī)理及邊坡變形特征, 為類似邊坡實(shí)際工程中透水管正確排水問題及邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)提供參考與借鑒.

    1 試驗(yàn)介紹

    本次試驗(yàn)的模型邊坡按照原狀土的天然密實(shí)度和含水率相似為控制要求[20], 根據(jù)每層土的設(shè)計(jì)體積計(jì)算所需土料質(zhì)量, 采用分層擊實(shí)法將土坡?lián)魧?shí)成形. 模型箱主要由模型箱主體、 箱前集水池、 水頭控制箱及供水水池組成(如圖1所示), 模型箱主體尺寸為2.5 m×1.0 m×1.0 m(內(nèi)壁), 坡體高度為0.9 m, 坡率為1, 其中共安裝4根軟式透水管, 管長(zhǎng)1 m, 管徑5 cm, 間距20 cm, 1~3號(hào)透水管按標(biāo)準(zhǔn)施工方法進(jìn)行布設(shè), 傾角10°, 4號(hào)透水管則模擬在實(shí)際工程中因施工精度不夠造成擴(kuò)孔孔徑稍微偏大的工況, 同時(shí)造成透水管埋設(shè)傾角偏小, 約為5°(編號(hào)為模型正視從左至右, 如圖1所示). 出水口處用PVC管對(duì)接軟式透水管將水流導(dǎo)出排至集水池內(nèi). 同時(shí), 在各透水管下方埋設(shè)孔壓計(jì), 用于觀測(cè)滲流過程中透水管附近孔壓的變化, 孔壓計(jì)埋設(shè)平面位置如圖2所示. 試驗(yàn)用土取自福州軟件園某施工場(chǎng)地的花崗巖殘積礫質(zhì)黏性土, 其天然容重γ為19.1 kN·m-3, 固結(jié)快剪試驗(yàn)測(cè)得抗剪強(qiáng)度С為19.2 kPa, 內(nèi)摩擦角φ為16.8°, 飽和滲透系數(shù)Ksat為0.345 6 m·d-1. 透水管性能指標(biāo)如表1所示. 試驗(yàn)時(shí)間為期45 d, 后緣水頭控制為70 cm, 進(jìn)行常水頭下邊坡滲流觀測(cè), 每天固定時(shí)間測(cè)定各排水管排泄流量和各測(cè)點(diǎn)孔隙水壓力值.

    圖1 坡面透水管的安裝Fig.1 Installation of soft permeable pipe

    (a)側(cè)視圖

    (b)俯視圖

    表1 軟式透水管性能參數(shù)

    2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

    2.1 透水管排水效應(yīng)分析

    試驗(yàn)開始后, 從模型箱側(cè)面觀察到邊坡后緣水位逐漸從下至上, 從后往前填充孔隙, 土體孔隙內(nèi)空氣被水體擠出, 細(xì)顆粒發(fā)生流動(dòng). 水體首先充填坡前底部及坡頂后緣至飽和, 再向坡體中部發(fā)生滲流. 1號(hào)、 2號(hào)、 3號(hào)、 4號(hào)透水管在40 d內(nèi)各管口滲流量變化曲線如圖3(a)所示, 圖中直觀顯示4號(hào)管流量較其余3根管相差懸殊, 故通過圖3(b)單獨(dú)清晰顯示其余3根透水管流量變化情況.

    (a) 1~4號(hào)透水管各管管口流量

    (b) 1~3號(hào)透水管各管管口流量

    由圖3分析可知, 4根透水管口滲流量的變化均經(jīng)歷以下4個(gè)階段: ①平穩(wěn)期, ②迅速增長(zhǎng)期, ③緩降期, ④平穩(wěn)期, 圖中詳細(xì)標(biāo)出了4個(gè)階段的對(duì)應(yīng)區(qū)間.

    ① 平穩(wěn)期. 滲流初期土體密實(shí)度較高, 地下水通過土顆粒間微孔隙發(fā)生滲流, 因此阻力較大, 具體表現(xiàn)為透水管滲流量較小.

    ② 迅速增長(zhǎng)期. 經(jīng)初始平穩(wěn)期后, 發(fā)現(xiàn)坡腳前方水平鋼板上沉積的細(xì)顆粒量不斷增多, 由此可知, 滲流作用經(jīng)歷一定時(shí)期(初始平穩(wěn)期)后土體中的細(xì)顆粒物質(zhì)逐漸在滲透力作用下沿滲流方向被攜走, 最終沉積于坡腳前方. 坡體中細(xì)顆粒的流失導(dǎo)致土體內(nèi)部孔隙逐漸增大, 滲流作用也隨之增強(qiáng), 因此這段時(shí)期內(nèi), 滲流量迅速增大.

    ③ 緩降期. 當(dāng)迅速增長(zhǎng)期的滲流量達(dá)到最大值時(shí), 隨后滲流量出現(xiàn)較小幅度下降. 經(jīng)后期開挖發(fā)現(xiàn)部分細(xì)顆粒附著在透水管外壁填充了透水孔隙的面積, 產(chǎn)生一定程度物理淤塞, 在淤塞作用下地下水經(jīng)透水管的流量與流速有所降低, 形成緩降期.

    因此, 地下水在坡體內(nèi)滲流時(shí), 滲透力將土體中的一部分細(xì)顆粒物質(zhì)攜帶至坡體外, 導(dǎo)致邊坡土體滲透性及透水管排水速率不斷增大; 另一部分則淤塞至透水管外壁上, 降低其透水性能, 使管內(nèi)排水量減小. 在短期內(nèi)(2個(gè)月左右)兩者共同作用逐漸達(dá)到平衡, 即表現(xiàn)出流量稍有下降但隨后逐漸趨于穩(wěn)定, 形成二次平穩(wěn)期.

    2.2 破壞現(xiàn)象

    邊坡滲流過程中, 由于4號(hào)管坡腳流速較快且滲流量較大, 該處在滲流壓力作用下發(fā)生了小型淺層滑坡現(xiàn)象, 有明顯的裂隙產(chǎn)生, 發(fā)展過程如圖4所示.

    (a) 邊坡側(cè)面裂隙

    (b) 4號(hào)管坡面處裂隙

    小型滑坡是由4號(hào)管附近坡面形成的明顯松動(dòng)區(qū)產(chǎn)生, 對(duì)該管口周圍的局部土體進(jìn)行開挖, 發(fā)現(xiàn)透水管使用后并無因土體變形而產(chǎn)生孔徑明顯變化, 但后壁滲透出水處的通道骨架主要為粗顆粒, 細(xì)顆粒已基本被滲流攜走. 因初期埋設(shè)透水管, 4號(hào)管孔徑稍微偏大, 實(shí)際埋設(shè)角度約為5°, 在滲流過程中出現(xiàn)了大流量排水現(xiàn)象. 隨著滲流作用的不斷積累, 在4號(hào)透水管附近逐漸形成自內(nèi)而外延伸至坡面、 貫通良好的滲流通道(圖5所示).

    (a) 4號(hào)管下方滲流通道

    (b) 滲流通道尺寸

    試驗(yàn)揭露出4號(hào)管流量與其余各管相差懸殊的根本原因是由于安裝軟式透水管時(shí)施工擴(kuò)孔偏大, 透水管的實(shí)際埋設(shè)角度偏小, 發(fā)生了優(yōu)勢(shì)通道流滲現(xiàn)象, 即地下水會(huì)優(yōu)先傾向空隙較大的區(qū)域集中并快速滲流. 這種滲流現(xiàn)象對(duì)邊坡穩(wěn)定的影響是雙方面的. 一方面排水滲流可有效降低地下水位, 有利于邊坡穩(wěn)定; 另一方面優(yōu)勢(shì)滲流的作用導(dǎo)致局部滲流過快, 滲流潛蝕作用加劇, 局部土體結(jié)構(gòu)破壞, 造成邊坡新的局部不穩(wěn)定因素.

    在實(shí)際工程中優(yōu)勢(shì)通道滲流現(xiàn)象廣泛存在, 造成同一排多個(gè)透水管中, 大部分透水管不排水或排水量較小, 只有少數(shù)一兩個(gè)在排水且排水量較大. 優(yōu)勢(shì)滲流的形成原因一是由于天然坡體自身巖性不均, 有天然滲流裂隙; 二是與人為施工原因密切相關(guān), 特別是在填土邊坡中, 應(yīng)盡量避免人為施工造成二次潛在的滲透變形破壞.

    3 基于PLAXIS邊坡滲流場(chǎng)模擬分析

    由前述室內(nèi)邊坡模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知, 同一排透水管滲流量各不相同, 甚至差別很大. 其中1號(hào)、 2號(hào)、 3號(hào)透水管滲流量遠(yuǎn)小于4號(hào)透水管滲流量, 而1號(hào)、 2號(hào)、 3號(hào)也不盡相同, 其滲流量大小關(guān)系為: 1號(hào)管<2號(hào)管<3號(hào)管. 4號(hào)管與其余三根管排水效應(yīng)不同的原因主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面, 一是透水管施工擴(kuò)孔不均, 二是透水管傾角不同. 因此, 本節(jié)通過PLAXIS 3D分別在這兩方面如何影響邊坡排水效應(yīng)及穩(wěn)定性進(jìn)行定量分析.

    3.1 計(jì)算模型的建立

    目前有部分學(xué)者針對(duì)邊坡排水開展了大量研究, 然而此類軟式透水管的模擬卻較少涉及. 因此, 本節(jié)借助PLAXIS有限元軟件, 基于室內(nèi)排水試驗(yàn)?zāi)P瓦M(jìn)行模擬.

    數(shù)值模型尺寸與參數(shù)依據(jù)物理試驗(yàn)?zāi)P徒ⅲ?模擬的關(guān)鍵在于透水管滲透系數(shù)的設(shè)定. 設(shè)定方式是將透水管所占據(jù)的空間視為滲透系數(shù)較大的土柱(直徑0.05 m, 長(zhǎng)1 m), 將物理模型試驗(yàn)中邊坡內(nèi)部1-3、 2-3、 3-3、 4-3四個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)在穩(wěn)定滲流條件下的孔壓值與數(shù)值模型中各管截面上相對(duì)應(yīng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置的穩(wěn)定孔壓值進(jìn)行對(duì)比, 對(duì)透水管的滲透系數(shù)進(jìn)行多次反演, 確定透水管滲透系數(shù)相對(duì)于邊坡土體滲透系數(shù)的放大倍數(shù), 即確定透水管滲透系數(shù)的最佳參數(shù)值.

    圖6中曲線表示邊坡斷面內(nèi)的孔隙水壓力等值線, 在 PLAXIS 3D軟件中壓力均顯示為負(fù)值. 數(shù)值模擬中監(jiān)測(cè)點(diǎn)1-3~4-3孔隙水壓力值為2.4 kPa, 而物理模型試驗(yàn)中監(jiān)測(cè)點(diǎn)1-3~4-3處地下水穩(wěn)定滲流孔隙水壓力值如圖7所示, 取值范圍在2.4~2.8 kPa. 由于邊坡數(shù)值模型的土水特征曲線參數(shù)采用已有研究成果中同類土體的近似值, 因此二者數(shù)據(jù)結(jié)果控制在同一數(shù)量級(jí)時(shí)即認(rèn)為模擬達(dá)到有效狀態(tài), 此時(shí)透水管滲透系數(shù)值為邊坡土體滲透系數(shù)的10倍, 即K管=3.456 m·d-1.

    圖6 數(shù)值模擬中孔壓等值線圖Fig.6 Pore water pressture graph of numerical simulation

    圖7 邊坡模型各監(jiān)測(cè)點(diǎn)孔壓變化曲線Fig.7 Curve of pore water pressure variation of eachmonitoring point of slope model

    3.2 邊坡滲流分析3.2.1 透水管擴(kuò)孔不均對(duì)排水效應(yīng)的影響

    由于造成排水量大小差別及坡腳破壞的主要原因在于邊坡初期埋設(shè)透水管, 模仿實(shí)際工程中由于施工精度不夠造成放置透水管的擴(kuò)孔孔徑稍微偏大的工況, 4號(hào)管周圍出現(xiàn)空隙, 滲流優(yōu)先通過, 細(xì)顆粒不斷被滲流帶走, 只剩下粗顆粒骨架, 4號(hào)管周圍形成滲透系數(shù)增強(qiáng)區(qū)域并逐漸向外擴(kuò)展. 因此, 根據(jù)開挖坡體量測(cè)得到的滲流通道最大尺寸范圍線性插值, 將模擬過程分為3個(gè)階段(如圖8所示), 設(shè)置4號(hào)管周圍柱形區(qū)域?yàn)闈B透性稍大于邊坡初始土體的大孔隙區(qū)域, 并隨滲流作用不斷積累, 大孔隙區(qū)域自管壁向坡體內(nèi)逐漸擴(kuò)展增大的過程.

    (a)階段1

    (b) 階段2

    (c) 階段3

    由圖8可知, 階段3中1號(hào)管中心所在的邊坡斷面處滲流速度最大值為0.531 2 m·d-1, 而4號(hào)管中心所在的邊坡斷面處滲流速度最大值為0.872 6 m·d-1, 比1號(hào)大了1.64倍, 滲流明顯增大. 隨土體孔隙逐漸被滲流沖刷而增大, 導(dǎo)致更多的地下水流向大孔隙區(qū)域, 滲流潛蝕作用不斷加強(qiáng), 使邊坡結(jié)構(gòu)掏空嚴(yán)重, 邊坡逐漸向失穩(wěn)發(fā)展.

    滲透性增長(zhǎng)階段3整體位移如圖9所示, 由圖9可知, 坡體最大位移量出現(xiàn)在4號(hào)管下方的坡面處. 圖10顯示滲透性增長(zhǎng)階段1至階段3的位移變化趨勢(shì), 最大變形量隨著大孔隙區(qū)域的擴(kuò)大不斷增大, 增長(zhǎng)速度也在增大(斜率變大). 以該趨勢(shì)繼續(xù)發(fā)展, 最終將導(dǎo)致坡體破壞失穩(wěn)并發(fā)生滑動(dòng). 模擬結(jié)果與試驗(yàn)中最先出現(xiàn)破壞位置是4號(hào)管坡腳處相對(duì)應(yīng), 驗(yàn)證了透水管施工擴(kuò)孔不均是造成同一排透水管排水效應(yīng)相差懸殊及排水量較大的透水管下方首先發(fā)生坡腳破壞的原因.

    圖9 滲透性增長(zhǎng)階段3整體位移圖Fig.9 Permeability growth stage 3 overall displacement map

    圖10 滲透性增長(zhǎng)3階段最大位移量變化情況Fig.10 Three-stage maximum displacement change of permeability growth

    3.2.2透水管傾角對(duì)排水效應(yīng)的影響

    另一方面, 造成同一排透水管排水效應(yīng)相差懸殊的原因與擴(kuò)孔較大造成4號(hào)管實(shí)際埋設(shè)傾角較緩有關(guān), 后緣坡體滲流先行匯集于此, 亦形成優(yōu)勢(shì)滲流通道.

    為研究坡體中不同傾角軟式透水管的組合(三根管10°, 一根管5°)對(duì)其排水效應(yīng)的影響, 根據(jù)上述方法建立邊坡透水管數(shù)學(xué)模型并取后緣水頭為0.7 m, 在模型中透水管上方(即浸潤(rùn)線以下)設(shè)計(jì)孔壓觀測(cè)點(diǎn), 計(jì)算觀察邊坡滲流場(chǎng)的變化規(guī)律.

    數(shù)值模型在軟件計(jì)算后, 三維界面只可得到邊坡模型的整體數(shù)據(jù), 為方便各透水管的數(shù)據(jù)對(duì)比, 分別截取4根透水管中心所在的邊坡斷面, 通過觀察滲流穩(wěn)定過程中每個(gè)斷面流量以及觀測(cè)點(diǎn)孔壓值來對(duì)比每根透水管的排水效應(yīng). 透水管所在斷面孔壓分布曲線如圖11所示.

    從圖11可知, 一條曲線表示一個(gè)孔壓值, 孔壓值從坡底處向浸潤(rùn)線逐漸遞減, 孔壓最大值均出現(xiàn)在邊坡后緣底部, 坡體中的水位隨著與后緣水頭距離的增加而快速降落.

    由流量云圖(圖12)可知由于透水管較強(qiáng)的滲透性能, 邊坡后緣補(bǔ)給的水量主要集中在透水管內(nèi)并通過透水管向坡體外排出, 管中流量沿程增大, 最大流速在出水口處, 流量也達(dá)到最大, 由于是所截?cái)嗝妫?圖中總流量實(shí)際是單寬流量. 與透水管相比, 坡體流速非常小, 因此圖中總流量為透水管的單寬流量.

    圖11 邊坡1號(hào)管斷面孔壓分布曲線Fig.11 Pore water pressure curve of No.1 pipe on slope

    圖12 邊坡1號(hào)管斷面流量云圖Fig.12 Flow diagram of No.1 pipe on slope

    后緣水頭在前期上升加載的過程中, 坡體內(nèi)4號(hào)透水管的傾角較緩造成其上方水頭壓力大于其余管, 同時(shí)該管底部更加深入后緣給水處, 對(duì)地下水的調(diào)控范圍更大, 使得4號(hào)管的排水降壓作用強(qiáng)于其余管, 滲流首先匯集于此, 隨著排水的進(jìn)行, 細(xì)顆粒物質(zhì)逐漸被滲流帶走, 從而加大了滲流通道, 因此滲流穩(wěn)定時(shí)4號(hào)管處的孔壓降低幅度與滲流量均大于其余透水管(如圖13、 14所示).

    圖13 4根透水管各管單寬流量對(duì)比圖Fig.13 Comparison of the single-wide flow of each of the 4 permeable pipes

    圖14 4根透水管各管所在斷面的觀測(cè)點(diǎn)孔壓值對(duì)比圖Fig.14 Comparison of pore pressure values at the observation points of the sections of the 4 permeable pipes

    4號(hào)管周圍因不斷被滲流作用沖刷而使土體滲透性增大, 形成滲透系數(shù)增高區(qū)域并逐漸擴(kuò)大, 距4號(hào)管最近的3號(hào)管也受此影響, 其余管流量隨著與4號(hào)管距離的增大而逐漸減小. 即各管流量表現(xiàn)出4號(hào)管>3號(hào)管>2號(hào)管>1號(hào)管, 這與試驗(yàn)中得到的4根透水管流量大小趨勢(shì)相同. 即驗(yàn)證了透水管布設(shè)傾角較緩也是影響該管排水效應(yīng)大于其余各管的原因之一.

    工程應(yīng)用中應(yīng)考慮透水管傾角的布置對(duì)其排水效應(yīng)的影響, 透水管傾角差異易造成排水效應(yīng)出現(xiàn)不均現(xiàn)象, 進(jìn)而導(dǎo)致邊坡滲流不平衡, 最終威脅到邊坡穩(wěn)定. 對(duì)于實(shí)際各類工程邊坡可能存在差異, 應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件進(jìn)行具體的分析計(jì)算[21].

    4 結(jié)語

    1) 在邊坡后緣水頭恒定情況下, 透水管滲流量變化經(jīng)歷以下4個(gè)階段: ①平穩(wěn)期, ②迅速增長(zhǎng)期, ③緩降期, ④平穩(wěn)期; 細(xì)顆粒的流失、 透水管壁的淤塞及地下水的滲流三者之間的平衡作用造成透水管排水效應(yīng)的不規(guī)律性.

    2) 透水管滲流作用對(duì)邊坡穩(wěn)定的影響具有雙重性, 其一有利排除坡體內(nèi)地下水, 有效降低地下水位; 其二因外界條件影響, 可能產(chǎn)生集中優(yōu)勢(shì)滲流效應(yīng), 攜帶走大量細(xì)顆粒物質(zhì), 導(dǎo)致坡體結(jié)構(gòu)二次受損, 引發(fā)坡體破壞.

    3) 實(shí)際工程中非精細(xì)化施工造成的透水管擴(kuò)孔不均與布設(shè)傾角不同均會(huì)誘發(fā)透水管出現(xiàn)集中優(yōu)勢(shì)滲流問題, 造成排水差異. 其中擴(kuò)孔不均造成的優(yōu)勢(shì)滲流效應(yīng)尤為明顯, 形成以孔徑為軸的滲透系數(shù)增高區(qū)域, 并不斷擴(kuò)展演化, 造成排水量較大的透水管周圍坡體出現(xiàn)淺層滑動(dòng)破壞. 研究成果豐富了土質(zhì)邊坡透水管優(yōu)勢(shì)排水機(jī)理, 為邊坡工程有效排水及長(zhǎng)期穩(wěn)定提供理論依據(jù).

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