波浪作用下水下岩质边坡稳定性模型试验分析

来源 :同济大学土木工程学院 同济大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mucao_xkhl
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在水域宽大的湖泊、高陡的河流,特别是水库蓄水后的库区,原先已趋于稳定的自然或人工岸坡,被水浸泡后并在波浪的周期性高频作用有可能丧失稳定。而目前对于水下边坡稳定方面的研究主要集中在库岸坍塌和海底边坡方面,对波浪作用下斜坡的稳定也主要关注土质斜坡和散体斜坡,对波浪作用下岩质边坡稳定性的研究尚处于探讨阶段,因此,研究水下岩质边坡模型试验技术:波浪冲击下岩质边坡的破坏机理、边坡破坏形态:波浪冲击对岩质边坡的附加作用及其特征;波浪作用下岩质边坡稳定的预测及评价等等一系列问题将具有十分重要的意义。 本文在结合岩石力学实验模拟技术以及港口、海洋工程水力模型试验理论相关知识基础上,探讨水下岩质边坡稳定模型试验方法。通过设计制作边坡模型及试验方案,在水槽中进行了不同波浪参数组合冲击下岩质边坡坡度为60°结构面倾角45°和边坡坡度为45°结构面倾角30°两组模型试验,分析了边坡坡面最大正向波压力的计算方法和结构面内孔隙水压力的变化规律,得到了一些有意义的结论:(1)Sainflow简化公式基本能反映斜坡面上波压力的分布规律,在计算斜坡面上波压力时,可通过对Sainflow简化公式的修正得到较为精确的波压力解;斜坡坡度愈接近直墙,运用Sainflow简化公式计算斜坡面上波压力误差愈小;(2)“活塞式”运动影响结构面内毛细水内的孔隙水压力变化;(3)结构面内孔隙水压力随波高,波周期和结构面倾角的增大而增大;孔隙水压力变化幅值大致从坡顶到坡脚逐渐增大;(4)结构面孔隙水压力变化规律大致以波浪作用稳定阶段为轴,波浪作用前期和后期阶段为镜像的变化规律;波浪作用的后期阶段波周期、波高较大时孔压消散较明显;(5)在结构面倾角较大、周期较小、波高较大时边界水流运动较剧烈;并分析了波浪作用过程中岩质边坡失稳的波浪作用因素。
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