[发明专利]一种各向异性岩质边坡浸润线确定方法

说明书

本发明公开了一种边坡工程中的各向异性岩质边坡浸润线确定方法，包括如下步骤：根据勘查获得以下数据：F降雨强度、山体两侧河水位h₁、h₂，自h₁的水平位置变量x，两侧河水位间距l，饱和入渗强度K₃₃，W为入渗强度，K_J为水力坡度方向渗透系数，当水力坡度接近水平时，可取K_J＝K₁₁，本发明提供了一种更准确的边坡工程中的各向异性岩质边坡浸润线确定方法。

技术领域

本岩土领域涉及，更具体涉及一种各向异性岩质边坡浸润线确定方法。

背景技术

岩土体中地下水的自由表面位置，在水流方向上表现为为一条曲线，这就是浸润曲线。浸润曲线反映的是边坡断面上的水头位置。渗流会对岩土体物理力学性质、材料性质、稳定性等产生较大影响，如何确定其位置对工程设计、施工和实践具有重要意义。

目前所采用的边坡浸润线只适用于各向同性岩土介质，不能客观反映各向异性岩体边坡地下水渗流场特征。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种更准确的各向异性岩质边坡浸润线确定方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种各向异性岩质边坡浸润线确定方法，包括如下步骤：根据勘探边坡获得以下数据：F降雨强度，山体两侧河水位h₁、h₂，自h₁的水平位置变量x，两侧河水位距离l，饱和入渗强度K₃₃；根据公式

可确定浸润线函数曲线方程h的表达式，其中W为入渗强度，K_J为水力坡度方向渗透系数。

综上所述，本发明基于统计岩体力学，考虑岩土体介质的各向异性，得到降雨入渗条件下各向异性岩质边坡浸润线，从而利于边坡工程的设计施工使用。

附图说明

图1为浸润线简图。

具体实施方式

参照图1对本发明一种各向异性岩质边坡浸润线确定方法的实施例作进一步说明。

本实施例中的数据说明F降雨强度、山体两侧河水位h₁、h₂，自h₁的水平位置变量x，两侧河水位间距l，饱和入渗强度K₃₃，W为入渗强度，K_J为水力坡度方向渗透系数。

以下实施例中的相同的参数符号表示相同的数据。

边坡岩体的表水入渗强度制约着降雨的最大入渗量，若W为边坡岩体的表水入渗强度，对于裸露的基岩，当W>F时，降雨完全渗入，而当W<F时，降雨将部分渗入。与土体不同，降雨沿岩体裂隙网络入渗，毛细作用和基质吸力等因素的影响可以不考虑，因此根据达西定律和式

式中K_ij为二阶渗透张量的坐标分量，ν为水的运动粘滞系数，g＝9.8为重力加速度；N为结构面组数；分别为第p组结构面的平均隙宽和平均半径；为第p组结构面的体积密度，λ为该组结构面的法向密度；n_i、n_j为第p组结构面的法线方向余弦；r为连通第p组结构面的视平均间距最小值，σ为结构面法向应力，σ_c岩石强度，δ_ij为公式代号；当降雨强度大于入渗强度时，可得出W＝K₃₃，其中K₃₃为铅直方向岩体渗透系数，因此边坡中的降雨入渗强度可写为：