【摘 要】
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边坡工程是工程中最常见的工程形式,边坡工程中遇到的滑坡问题是全球三大地质灾害之一,严重危害人类的生命财产安全。而降雨入渗引起的边坡破坏是所有边坡稳定破坏中较为常见
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边坡工程是工程中最常见的工程形式,边坡工程中遇到的滑坡问题是全球三大地质灾害之一,严重危害人类的生命财产安全。而降雨入渗引起的边坡破坏是所有边坡稳定破坏中较为常见的现象,尤其是在多山的地区。因此对降雨入渗作用下边坡的稳定性分析具有重要意义。本文主要进行了以下几点研究。(1)利用SEEP程序建立渗流分析模型,进行了一系列稳态和暂态渗流分析,分析了非饱和土的两个重要参数:土水特征曲线(含水量曲线)、渗透特性曲线,及其对渗流的影响(2)分析了降雨入渗诱发非饱和边坡的破坏机理,根据非饱和土强度和变形理论分析适用于非饱和边坡的稳定性分析的方法,并讨论了强度折减法在非饱和边坡稳定性分析中的应用。(3)运用非饱和土力学理论、饱和-非饱和渗流理论,建立均质土边坡有限元模型,选取了粘土、粉砂土、均质砂土三种具有典型代表性的土体,进行降雨入渗的瞬态渗流分析,得到降雨入渗作用下边坡的渗流场及含水量分布随时间变化。在此基础上结合非饱和土的简化Bishop法对边坡的稳定性进行了评价,得到边坡瞬态稳定安全系数。(4)基于修正的Moore入渗模型,将层状土边坡的降雨入渗过程分为四个阶段,分别考虑了表层渗透系数小于和大于下层土渗透系数两种情况。数值分析得到层状土边坡的孔隙水压力、含水量、水力梯度曲线,验证了层状土边坡降雨入渗过程的四个阶段。在此基础通过数值分析得到降雨入渗过程中层状边坡的降雨入渗率-时间关系、边坡稳定安全系数-时间关系、降雨强度-降雨持续时间-湿润锋深度关系。并解释了基岩型边坡浅层滑坡破坏机理。(5)根据边坡条分法并考虑渗流力的作用计算得到降雨入渗诱发滑坡破坏的深度方程,将此方程与孔隙水压力曲线相结合,其交点显示了滑坡破坏发生的时间和深度。结果表明:降雨诱发边坡破坏深度只与孔隙水压力分布有关。对室内模型试验结果进行了验证。
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