Pruebas de Modelo de Laboratorio sobre la Deformación y Fallo de Pendientes de Loess en Terraces Inducidas por Lluvias Extremas
Autores: Jia, Jun; Pei, Xiangjun; Guo, Xiaopeng; Cui, Shenghua; Sun, Pingping; Fan, Haoran; Zhang, Xiaochao; Gu, Qi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Pruebas de Modelo de Laboratorio sobre la Deformación y Fallo de Pendientes de Loess en Terraces Inducidas por Lluvias Extremas
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Fallo
Laderas de loess en terrazas
Fuertes lluvias
Deformación
Erosión
Estudio experimental
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Las fuertes lluvias son el principal factor que induce el fallo de las pendientes de loess. Sin embargo, el mecanismo y el modo de fallo de las pendientes de loess en terrazas bajo fuertes lluvias no han sido bien investigados ni comprendidos. Este artículo presenta el estudio experimental sobre la deformación y el fallo de las pendientes de loess en terrazas con diferentes pendientes bajo condiciones de lluvia extrema. Los procesos de deformación y fallo de la pendiente y la migración del frente de humectación dentro de la pendiente durante la lluvia fueron capturados por las cámaras digitales instaladas en la parte superior y lateral de la caja de prueba. Además, se monitorearon y analizaron las respuestas mecánicas e hidrológicas de la pendiente, incluyendo la presión del suelo, el contenido de agua, la presión del agua en los poros y la succión matricial, bajo la infiltración y erosión de la lluvia. El estudio experimental muestra que la deformación y el fallo de las pendientes de loess en terrazas bajo condiciones de lluvia intensa exhiben la característica de daño por erosión progresiva. En general, cuanto más empinada es la pendiente, más severa es la deformación y el fallo, y más corto es el tiempo requerido para el fallo por erosión. Los datos obtenidos de los sensores incrustados en la pendiente pueden reflejar las características mecánicas e hidráulicas de la pendiente en respuesta a la lluvia. La presión del suelo y la presión del agua en los poros en la pendiente exhiben un patrón fluctuante con la lluvia continua. El modo de fallo de las pendientes de loess en terrazas bajo lluvia extrema se puede resumir en cinco etapas: erosión de la superficie de la pendiente y formación de pequeños barrancos y grietas, expansión de barrancos y grietas a lo largo de la superficie de la pendiente, ensanchamiento y profundización de barrancos, colapso local y deslizamiento de la pendiente, y colapso a gran escala de la pendiente. Los hallazgos pueden proporcionar referencias de datos preliminares para que los investigadores comprendan mejor las características de fallo de las pendientes de loess en terrazas bajo lluvia extrema y para validar aún más los resultados de simulaciones numéricas y soluciones analíticas.
Descripción
Las fuertes lluvias son el principal factor que induce el fallo de las pendientes de loess. Sin embargo, el mecanismo y el modo de fallo de las pendientes de loess en terrazas bajo fuertes lluvias no han sido bien investigados ni comprendidos. Este artículo presenta el estudio experimental sobre la deformación y el fallo de las pendientes de loess en terrazas con diferentes pendientes bajo condiciones de lluvia extrema. Los procesos de deformación y fallo de la pendiente y la migración del frente de humectación dentro de la pendiente durante la lluvia fueron capturados por las cámaras digitales instaladas en la parte superior y lateral de la caja de prueba. Además, se monitorearon y analizaron las respuestas mecánicas e hidrológicas de la pendiente, incluyendo la presión del suelo, el contenido de agua, la presión del agua en los poros y la succión matricial, bajo la infiltración y erosión de la lluvia. El estudio experimental muestra que la deformación y el fallo de las pendientes de loess en terrazas bajo condiciones de lluvia intensa exhiben la característica de daño por erosión progresiva. En general, cuanto más empinada es la pendiente, más severa es la deformación y el fallo, y más corto es el tiempo requerido para el fallo por erosión. Los datos obtenidos de los sensores incrustados en la pendiente pueden reflejar las características mecánicas e hidráulicas de la pendiente en respuesta a la lluvia. La presión del suelo y la presión del agua en los poros en la pendiente exhiben un patrón fluctuante con la lluvia continua. El modo de fallo de las pendientes de loess en terrazas bajo lluvia extrema se puede resumir en cinco etapas: erosión de la superficie de la pendiente y formación de pequeños barrancos y grietas, expansión de barrancos y grietas a lo largo de la superficie de la pendiente, ensanchamiento y profundización de barrancos, colapso local y deslizamiento de la pendiente, y colapso a gran escala de la pendiente. Los hallazgos pueden proporcionar referencias de datos preliminares para que los investigadores comprendan mejor las características de fallo de las pendientes de loess en terrazas bajo lluvia extrema y para validar aún más los resultados de simulaciones numéricas y soluciones analíticas.