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作者:高德彬;何强龙;施瑜萌;马学通;胡向阳;李同录;
单位:长安大学地质工程与测绘学院;黄土高原水循环与地质环境教育部野外科学观测研究站;中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司;
摘要:塌岸宽度预测是水电工程重要研究问题之一。现有的经验图解法基于塌岸最终稳定坡形进行塌岸宽度预测,难以反映塌岸的过程、特征,且对岸坡岩土体的物理力学性质考虑也较少。基于此,研究提出了基于极限平衡理论的黄土岸坡塌岸宽度预测模型,确定了模型关键参数取值,并对参数敏感性进行了分析。结果显示,基于极限平衡理论进行预测塌岸宽度时应选取合理的水下堆积系数,水下堆积系数随岸坡高度和水深的增加而增加。而岸坡角度对塌岸宽度的影响较小,且主要影响首次塌岸宽度,对后续塌岸宽度的影响不大。随着岸坡坡度的增大,塌岸宽度呈波动上升趋势。同时,塌岸参数敏感性分析结果显示,参数敏感性排序由大到小依次为岸坡高度、水下岸坡内摩擦角、水下岸坡黏聚力、水上岸坡重度、水深与岸高比、水上岸坡黏聚力、岸坡坡度、水上岸坡内摩擦角、水下岸坡重度,这与岸坡稳定性的参数敏感性分析结果基本一致。研究结果对黄土岸坡塌岸宽度预测具有重要意义。
关键词:安全工程;黄土岸坡;塌岸预测;极限平衡理论;水下堆积系数;参数敏感性
基金资助:国家重点研发项目(2021YFE0111900); 中国电建集团西北勘测设计研究院科技项目(XBY-KJ-2019-19); 国家自然科学基金项目(41772278)