降雨條件下邊坡滲流特性及穩(wěn)定性研究.pdf

1、降雨引起邊坡破壞的主要誘因之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)邊坡的滑動(dòng)多發(fā)生在強(qiáng)降雨或久雨之后，這不難發(fā)現(xiàn)，邊坡的滑動(dòng)與降雨的入滲具有密切的關(guān)系。對(duì)降雨條件下邊坡的飽和-非飽和滲流場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算，并分析在飽和-非飽和滲流作用下穩(wěn)定性對(duì)降雨條件下邊坡穩(wěn)定性預(yù)測(cè)具有十分重要的指導(dǎo)意義。本文運(yùn)用飽和-非飽和理論及降雨入滲理論對(duì)降雨條件下的邊坡滲流場(chǎng)特性進(jìn)行全面的分析，得出了在降雨條件下孔隙水壓力、體積含水率、暫態(tài)飽和區(qū)的形成及變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)之上，將有限元與極限平衡

2、相結(jié)合的方法對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了動(dòng)態(tài)研究。本文重點(diǎn)研究的是降雨強(qiáng)度、降雨歷時(shí)這兩個(gè)因素對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響，故主要從以下幾個(gè)方面著手開展了研究。
　　 (1)飽和非飽和滲流計(jì)算的方法研究?；谀芰渴睾愣杉斑_(dá)西定律，推導(dǎo)了飽和-非飽和滲流微分方程。并結(jié)合基本滲流理論研究了暫態(tài)飽和-非飽和計(jì)算的定解條件。在此基礎(chǔ)上還根據(jù)實(shí)際算例建立了數(shù)值模擬計(jì)算模型。
　　 (2)巖體滲透參數(shù)研究。根據(jù)大量的研究可知，飽和滲透系數(shù)對(duì)降雨條件

3、下邊坡穩(wěn)定性具有十分密切的聯(lián)系。本文通過現(xiàn)場(chǎng)壓水試驗(yàn)的方法對(duì)飽和滲透系數(shù)的取值進(jìn)行了研究。通過多孔、多段次的試驗(yàn)，以此較準(zhǔn)確地對(duì)飽和滲透系數(shù)進(jìn)行了確定。
　　 (3)降雨條件下邊坡瞬態(tài)滲流場(chǎng)滲流特性分析。本文運(yùn)用二維有限元軟件對(duì)不同降雨強(qiáng)度、不同降雨歷時(shí)條件下的邊坡瞬態(tài)滲流場(chǎng)進(jìn)行了計(jì)算。以此研究了降雨強(qiáng)度及降雨歷時(shí)對(duì)邊坡在降雨作用下的孔隙水壓力、體積含水率、暫態(tài)飽和區(qū)的變化規(guī)律。特別是對(duì)孔隙水壓力及體積含水率隨時(shí)間和空間的變化進(jìn)

4、行了總結(jié)和歸納。研究結(jié)論認(rèn)為：邊坡體內(nèi)孔隙水壓力、體積含水率、暫態(tài)飽和區(qū)的變化主要受到降雨強(qiáng)度、降雨歷時(shí)的共同影響。對(duì)降雨條件下分析邊坡的穩(wěn)定性具有非常重要的意義。
　　 (4)非飽和抗剪強(qiáng)度理論的闡述及邊坡穩(wěn)定性的計(jì)算。以邊坡瞬態(tài)分析所得滲流場(chǎng)為依據(jù)，對(duì)邊坡在降雨條件下的穩(wěn)定性進(jìn)行分析。其中重點(diǎn)考慮了不同降雨強(qiáng)度、不同降雨歷時(shí)、不同滲透系數(shù)對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響及滑動(dòng)面的變化情況。得出了在降雨強(qiáng)度及降雨歷時(shí)兩種情況下的邊坡安全系數(shù)