含水率对非饱和土质覆盖层塌陷模式的影响

摘要

为了研究含水率对土质覆盖层内部塌陷和整体塌陷2种塌陷模式的影响,基于土拱效应理论,采用结构拱假定和竖向破坏面假定建立考虑含水率变化的非饱和土层塌陷分析模型;推导出内部塌陷的拱形破坏面与含水率关系表达式及判别整体塌陷是否发生的安全系数公式.开展不同含水率黄土trapdoor离心试验,结合已有试验数据对提出的模型加以验证,理论结果与试验数据吻合.计算表明,在所研究的土体含水率范围内,随含水率增加,内部塌陷的破坏面高度增加,而判断整体塌陷发生风险的安全系数则减小,说明含水率增加对土质覆盖层稳定性有不利影响.