英国波士顿土质堤防的边坡失稳：数值模拟与传感器数据分析
计算工程、金融与科学
2014-01-30 v1
摘要
本文对英国波士顿一处易受潮汐荷载影响而发生偶发性边坡破坏的非均质土质堤防进行了边坡稳定性分析。利用变饱和线弹性理想塑性土体的有限元模型，模拟了堤防在潮汐波动下的动力行为。根据测压计读数校准了土层的渗透系数，以获得潮汐模式下正确的水力荷载范围。有限元模拟辅以一系列极限平衡分析。稳定性分析表明，边坡破坏伴随着位于软粘土层中的圆形滑动面的发展。两种模型（FEM 和 LEM）均证实，最不稳定的水力条件是低潮时的最低河水位与土层最大饱和度的组合。有限元结果表明，冬季堤防几乎处于极限状态，处于安全边缘（低潮和高潮阶段的强度折减系数值分别为 1.03 和 1.04）；这些结果与实际观测一致。稳定性分析已作为实时组件集成到用于防洪的 UrbanFlood 早期预警系统中。
引用
@article{arxiv.1401.7631,
title = {Slope Instability of the Earthen Levee in Boston, UK: Numerical Simulation and Sensor Data Analysis},
author = {N. B. Melnikova and D. Jordan and V. V. Krzhizhanovskaya and P. M. A. Sloot},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.7631},
year = {2014}
}