降雨條件下邊坡入滲及穩(wěn)定性的影響因子分析.pdf

1、近年來(lái)，降雨入滲導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)的情況越來(lái)越多，這是由于雨水入滲后破壞了邊坡的應(yīng)力平衡體系。降雨對(duì)邊坡產(chǎn)生作用的機(jī)理主要在兩方面:一是降雨動(dòng)能外部的作用，二是降雨入滲后坡體內(nèi)部產(chǎn)生的有關(guān)作用。以前只注重前者，對(duì)于后者研究較少，但這種作用往往是非常重要的。同時(shí)，降雨入滲和邊坡破壞是一個(gè)不斷隨時(shí)間持續(xù)變化的過(guò)程，其受土體類型及性質(zhì)、雨型及雨強(qiáng)、邊坡構(gòu)造形狀、地下水及人類工程活動(dòng)的影響。針對(duì)這一情況，本文從外在因素（降雨形式、初始含水率、氣阻分層

2、）和內(nèi)在因素（邊坡傾角、斜邊形狀、飽和導(dǎo)水率）的角度對(duì)邊坡入滲特性和穩(wěn)定性的影響進(jìn)行了詳細(xì)分析。
　　首先介紹了非飽和土的概念及其入滲理論，分別闡述了Green-Ampt模型、Horton模型、Philip模型、Kostiakov模型的基本假設(shè)和使用條件，重點(diǎn)介紹了Bishop和Fredlund非飽和土抗剪強(qiáng)度公式以及兩者之間的區(qū)別，之后闡述了非飽和土穩(wěn)定性分析特點(diǎn)和極限平衡分析方法。
　　本文側(cè)重探討了變雨強(qiáng)強(qiáng)度下邊坡入滲

3、特性與常降雨強(qiáng)度的差異，以及飽和導(dǎo)水率、土壤類型在變雨強(qiáng)下的敏感性分析;推導(dǎo)了初始含水率線性和任意函數(shù)分布下的濕潤(rùn)鋒隨時(shí)間的變化關(guān)系，并將線性分布下的函數(shù)關(guān)系帶入邊坡安全系數(shù)公式中進(jìn)行了穩(wěn)定性分析;討論了分層假定的入滲量修正和氣阻作用Green-Ampt模型的入滲率修正，并運(yùn)用其修正結(jié)果分析了入滲時(shí)間和濕潤(rùn)鋒深度的變化關(guān)系;分析了積水條件和降雨條件下傾角對(duì)邊坡入滲和穩(wěn)定的敏感性，將濕潤(rùn)鋒和時(shí)間變化關(guān)系無(wú)量綱化，并應(yīng)用于邊坡安全性分析中;

4、求解了梯田在灌溉條件下邊坡潛在滑裂面的位置，并與斜坡同一時(shí)刻下的安全性作了對(duì)比;假設(shè)了飽和導(dǎo)水率沿豎向指數(shù)、線性、冪次變異情況下，入滲率的表達(dá)式及濕潤(rùn)鋒和時(shí)間的變化關(guān)系，并分析了入滲偏差較小的指數(shù)和冪次變異下的邊坡安全系數(shù)。研究表明，不管外在因素（降雨形式、初始含水率、氣阻分層）還是內(nèi)在因素（邊坡傾角、斜邊形狀、飽和導(dǎo)水率）對(duì)入滲和邊坡穩(wěn)定都有明顯影響，加強(qiáng)這方面的分析對(duì)了解邊坡入滲內(nèi)部運(yùn)動(dòng)和準(zhǔn)確把握邊坡失穩(wěn)有重要意義，從而適時(shí)采取有效