[发明专利]一种验证岸坡土体内存在动水压力的试验方法

说明书

一种验证岸坡土体内存在动水压力的试验方法，该方法可以基于大多数简易渗透装置进行改进，高效、经济、可操作性强；并在改进试验装置后，通过制备若干组不同渗透系数的土样进行渗透试验，同时根据动水压力的概念针对性地获取试验中土体内部的水头及应力，以确保试验的准确性，最后通过分析不同渗透系数下试验土样中获取的土体内部水头及应力变化规律来验证动水压力的存在，为在水库岸坡稳定性分析评价领域准确把握动水压力概念提供科学依据。

技术领域

本发明涉及水库岸坡稳定性分析试验，尤其是一种验证岸坡土体内存在动水压力的试验方法。

背景技术

动水压力的概念与计算方法对于库岸动水压力型边坡的稳定性计算至关重要。但目前的一些学者在边坡稳定性研究中，将动水压力与渗透力概念混淆，且对动水压力都是针对某个时刻的状态来研究，科学依据不充分。

事实上，动水压力是库水位快速下降过程中，土体孔隙水的消散滞后于库水的消落，因在土体内形成不平衡的水压力差而产生的一种体力。库水位下降与坡体内地下水位下降同步时，土体受到的渗透力为稳定的渗透力。当库水位快速下降时，库水位下降速度明显大于边坡土体内地下水位下降速度时，坡体内水位高于库水位，土体在稳定渗透力的基础上，还受到了因坡体内外水压力差而产生的动水压力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种证明动水压力存在的试验方法，可以验证动水压力的存在，为在水库岸坡稳定性分析评价领域准确把握动水压力概念提供科学依据。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种验证岸坡土体内存在动水压力的试验方法,包括以下步骤:

步骤一：对常规的渗透装置进行改进，在渗透仪主体上增加多组可以测得土体内部水头的测压管；

步骤二：根据渗透系数大小制备若干组试验土样，每组土样装样时，在渗透仪主体内部的土样中铺设多组应变片；

步骤三：每组土样装样后进行渗透试验并模拟水库水位下降过程，得到土体内部水位及总应力的变化情况；

步骤四：分析不同渗透系数土样在同一起始水头及同一时刻下的土体内部水头以及总压力变化规律来证明动水压力的存在。

步骤一中，渗透装置包括渗透仪主体，渗透仪主体一侧与供水装置连接、另一侧与集水装置连接；

所述供水装置包括储水箱、供水桶，储水箱连接供水桶，供水桶通过橡胶管路连接渗透仪主体，给渗透仪主体供水；

所述渗透仪主体包括盛样筒、上盖板、透水板、支撑管、下盖板，所述盛样筒上间隔布置有一排测压管；

所述集水装置包括集水桶，集水桶通过橡胶管连接渗透仪主体。

步骤一中，测压管从上盖板边界起5cm处每隔10cm布置一根测压管，共布置5根，测压管距装盛样筒下边界5cm。

步骤一中，安装测压管时，在与试验土样接触的测压管进水口处包裹一层土工布；在测压管进水口端侧壁用止水胶带缠好；在安装测压管后，在测压管与盛样筒接触处涂抹AB胶，待胶干后检查装置是否漏水。

步骤二中，在制备若干组试验土样时，可制配5种不同渗透系数的土样，分别记为K1、K2……K5，每种渗透系数下设3组平行试样，共制配15组土样；

步骤二中，装样时，进水口透水板处填充砂砾石，在装填土样时，取一定质量的土样分层装样，每层厚度为5cm，层间间隔埋设多个应变片，直至压实的土体将渗透仪主体的盛样筒填满。

步骤三中的试验方法包括以下步骤：