基于matlab的边坡虹吸排水渗流场分析-

第39卷，第5期2014年10月公路工程HighwayEngineeringVo1．39，No．5Oct．，2014基于matlab的边坡虹吸排水渗流场分析张世华，孙红月，熊晓亮，张文君(浙江大学港口海岸及近海工程研究所，浙江杭州310058)[摘要】地表降雨人渗会引起边坡地下水位的上升，进而降低边坡的稳定性，因此降低地下水位对增加边坡的稳定性极其重要。虹吸排水是一种免动力并且能排除坡体深部地下水的措施，利用matlab优越的求解能力对虹吸排水后边坡内的地下水浸润曲线分布进行研究来寻求相对合理有效的虹吸排水孔位置，研究过程中对虹吸排水采用近似的点汇来处理，比较接近实际的工程。研究的结果表明浅部排水孔适合边坡应急而深部排水孔可以有效提高边坡长期稳定性和缓冲下一次降雨引起的边坡地下水位抬升，可为实际工程提供参考。【关键词】虹吸排水；matlab；浸润曲线；点汇[中图分类号]U416．14[文献标识码]A[文章编号】1674-0610(2014)O5—0025-06AnalysisofSlopeSeepageunderSiphonDrainageBasedonMatlabMethodZHANGShihua，SUNHongyue，XIONGXiaoliang，ZHANGWenj119(InstituteofPort，CoastalandOffshoreEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou，Zhejiang310058，China)‘[Abstract]Infiltrationofrainfallwillcausetheriseofgroundwaterlevelsinslope，whichcanre-ducetheslopestability，thusreducingthegroundwaterlevelforincreasingslopestabilityisextremelyim-portant．Siphondrainageisafreepowermeasureswhichcangetridofdeepgroundwaterinslope，usingmatlabsuperiorabilityforsolvingthedistributionofinfiltrationcurveaftersiphondrainagewhatishelpfulforseekingareasonableandeffectivesiphondrainagelocation，theresearchprocessforsiphondrainageusingapproximatepointsinktohandle，relativelyclosetotheactualproject．Resultsofthestudyshowsthattheshallowdrainageoftheslopeissuitableforemergencyanddeepdrainageoftheslopecaneffec—tivelyimprovethelong-termstabilityanddefertheelevationofwatertablewhennextrainfallcomes，whichcanprovideareferencefortheactualproject．[Keywords]siphonicdrainage；matlab；Infiltrationcurve；Pointsink0引言在边坡变形破坏的影响因素中地下水活动是大量滑坡发生的直接原因也是最复杂和变化最频繁的影响因素⋯。地下水通过物理的、化学的和力学的等作用改变边坡的结构，从而给坡体施加静水压力和动水压力’，因此排除地下水、降低地下水位对边坡的稳定性提高具有显著的作用。当前边坡的主要排水措施有：地下排水洞、水平排水孔、集水井抽水、地表排水沟和排水隧洞，这些排水措施存在的主要问题有：①排水措施对坡体的排水环境要求较高，许多边坡往往缺乏有利的地貌条件，导致排水措施的有效性难以保证；②地表排水和浅部排水对提高边坡稳定性的效果差；③地下排水洞费用较高，施工工艺复杂；④集水井抽水需要动力和经常性管理。虹吸排水是一种免动力实时排水措施，能克服当前一些排水措施的局限且可以实现边坡深部排水，其在工程中也有一定的应用。如张永防，张朝林曾就湘黔线K93路堑滑坡虹吸排水工点进行了试验研究。陈野鹰，唐红梅在山峡水库港口岸坡排水方案优化研究中采用了多级串联虹吸排水方[收稿日期】2013—09—10【基金项目】“十二五”国家科技支撑计划(122OBAKl0BO6)；国家自然科学基金资助项目(41272336)[作者简介】张世华(1987一)，男，江西上饶人，硕士研究生，主要从事岩土工程灾害