畸变模型理论在滑坡模型试验中应用研究.pdf

内 容 摘 要 模型试验是研究滑坡形成机制的重要手段之一，也是目前研究地质力学的热点问 题之一。但是，对于滑坡模型的试验材料而言，涉及到的限制条件较多，可供选择的 材料种类比较少，相似材料的选择范围较小，并且试验中不可避免的出现实际与理论 的偏离，这都将引起模型的畸变，影响试验结果的准确性，这些将严重的限制了模型 试验的发展和推广。 本文从滑坡物理模型试验相似理论出发，在系统研究滑坡模型试验中的相似现象 与相似方法基础上，完成了对某滑坡模型试验 17 个常用参数的相似判据的推导，并 针对滑坡模型试验相似材料与原型材料主要物理力学参数之间无法严格满足相似理 论而引起模型的畸变问题，提出了滑坡物理模型试验畸变修正方法，包括模型畸变的 前期补偿法和模型畸变的后期修正法，并对数值方法与模型试验的相互关系进行了分 析，初步建立了畸变补偿理论在滑坡模型试验中应用的理论体系。 然后以调整滑坡物理模型渗透系数为例，探索了模型畸变的前期补偿法的应用过 程，为寻找相似材料开展滑坡物理模型试验提供了一种新的思路。并对畸变补偿理论 在滑坡物理模型试验中应用的可行性和合理性进行了佐证。 尽管模型畸变的前期补偿法在一定程度上减弱了畸变对试验结果的影响，但由于 成型工艺精度等方面的原因，某些因素不能完全符合理论推导的要求，所以畸变在一 定程度上还是存在的，为此本文又用模型畸变后期修正法对修正模型几何比尺进行了 推导，建立了修正计算模型，并用对畸变修正模型进行了计算；根据畸变修正模型数 值分析成果，对模型试验的结果进行了修正处理，其结果与DDA 计算成果具有较好 的一致性，证明畸变模型的后期修正法是合理的。 关键词：滑坡，模型试验，相似理论，畸变模型，畸变补偿，渗透系数 II Abstract Model test is one of the most important methods in studying the formation of landslide. It is also a hot issue involved in the research of geology. However, many restrictive conditions are involved as for the experimental materials of landslide model tests. The tapes of optional materials are just a few, the bound is narrow in choosing the similar materials, and it is inevitable that sometimes facts may deviate from theories in tests. All of these may lead to distortions of models and reduce the accuracy of results, which in turn may limit the development and promotion of model tests. Basing on the similarity theory in landslide model tests, the thesis successfully deduces the similarity of seventeen common parameters in one landslide model test after the systemic study of similar phenomenon and methods in tests. Meanwhile, the distorted and compensated method , which includes the