Effectiveness of filter gabions against slope failure due to heavy rainfall
01摘要
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暴雨事件导致的边坡破坏是一种可能对社会基础设施造成严重破坏并造成人员伤亡的现象。根据以往的研究，自然边坡破坏通常较浅，起源于坡脚，雨水已在坡脚处积聚并浸透。因此，防止这些初始破坏导致整个边坡破坏极其重要。在本研究中，首先进行了 1g 模型试验，称为 G 系列试验。在试验中，在每个模型的坡脚处放置了一个装满过滤材料的石笼，以进行加固并排出坡脚中积聚的雨水。研究发现，过滤石笼可以缩小破坏区域并显著延长边坡破坏发生的时间。如果重点关注过滤石笼上方的边坡，G 系列试验中的破坏机制与没有过滤石笼的情况几乎相似。但是，排水效果很小。其次，进行了 P 系列试验，其中每个模型都引入了一个带管道的过滤石笼。这些测试的结果表明，随着管道直径和管道插入表面层的深度增加，位移显著减小。直到管道周围的孔隙水压力达到正值时，水才会通过管道排出。当斜坡表面出现潜水面时，故障总是开始发生。因此，防止斜坡表面形成潜水面非常重要。适当布置带有排水管的过滤石笼可能会增加斜坡稳定性的潜力。
02图表
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03结论
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本研究通过1g物理边坡模型试验，评估了带管和不带管的过滤石笼（G和P系列试验）对边坡稳定性的影响。试验得到以下结论：G系列试验结果表明，首次破坏时间tf与石笼高度比h/H近似呈线性关系，且tf值随高度比h/H的增加而增大。此外，在坡脚放置过滤石笼，可以显著延长边坡破坏时间。破坏区域的前沿大多与过滤石笼的顶部（视趾）一致，且随着高度比的增加，破坏区域的尺寸变小。在坡脚放置过滤石笼后，边坡可以在其表层内储存大量下渗雨水。虽然下渗雨水向下流动，在过滤石笼后停滞并积聚，但没有观察到从边坡排出。 P系列试验结果表明，随着管道直径和管道插入地表砂层的深度增加，位移明显减小。此外，只有当管道周围的PWP值对应于正值时，插入的管道才会开始排水。在坡肩周围观察到较高的渗流速度，当边坡破坏时，此处会出现裂缝。破坏总是在坡面出现潜水面时开始的。防止坡面形成潜水面非常重要。这与填坝渗流稳定性的重点相同，即下游坡面永远不会出现潜水面。适当布置带有管道的过滤石笼，可以防止坡面形成潜水面，从而增加边坡稳定性的潜力。
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