Ensaios modelares e análise numérica do modelo de infiltração de chuva em taludes considerando a forma dos seixos

WANG Haoran ,  

HUANG Haijiang ,  

LIU Feiyu ,  

ZHANG Zhongjie ,  

QU Yao ,  

摘要

Para estudar o efeito da forma dos seixos na estabilidade e nas características de deformação e ruptura de taludes em solo residual granítico contendo seixos sob condições de chuva, foram realizados testes de modelo de taludes com chuva em laboratório combinados com simulações numéricas CFD-DEM. Analisaram-se comparativamente os deslocamentos verticais macroscópicos dos taludes, as rupturas por deformação e as variações da frente úmida, considerando três formas de seixos: seixos arredondados, ovais e angulares. Foram analisadas as leis de desenvolvimento do campo de deslocamento e da superfície de deslizamento, bem como as cadeias microscópicas de força de contato, o número de coordenação e a anisotropia estrutural. Os resultados mostraram que o coeficiente de segurança do talude com seixos arredondados é o mais baixo, enquanto o do talude com seixos angulares é o mais alto; com o aumento do tempo de chuva de 0 h para 3 h, o coeficiente de segurança dos taludes com seixos arredondados, ovais e angulares diminuiu 40%, 33% e 32%, respetivamente, sendo o impacto da chuva, do maior para o menor, nos taludes com seixos arredondados, ovais e angulares; com o aumento da relação comprimento-largura e da angulosidade dos seixos, a ação de engaste e encaixe dos seixos aumenta gradualmente, aparecendo três modos de ruptura: ruptura em arco, ruptura em arco dentado e ruptura por deslocamento; após a instabilidade e ruptura do talude, as cadeias fortes de força de contato nos taludes com seixos arredondados, ovais e angulares apresentam características de distribuição entrelaçada, continuidade fraca e heterogeneidade; com o aumento da relação comprimento-largura e da angulosidade, o grau de anisotropia de contato dentro dos taludes com seixos arredondados, ovais e angulares aumenta gradualmente.

关键词

infiltração de chuva; estabilidade do talude; solo residual granítico; forma dos seixos; campo de deslocamento; superfície de deslizamento

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