邊坡降雨入滲規(guī)律及某工程應(yīng)用研究.pdf

1、隨著國家基礎(chǔ)建設(shè)的不斷完善，鐵路、公路建設(shè)的不斷發(fā)展，人們面臨的邊坡問題越來越多。長久以來，由地震、降雨等自然因素誘發(fā)的滑坡事故層出不窮，給人類帶來生命財(cái)產(chǎn)損害的同時也嚴(yán)重影響了地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。其中，降雨誘發(fā)的滑坡更為常見和普遍，危害更大，造成的損失更多。因此，對降雨入滲作用下，坡體入滲規(guī)律及邊坡穩(wěn)定性研究有重要經(jīng)濟(jì)和社會價值。
　　本文以鷹廈鐵路K290段邊坡為實(shí)際工程背景，從現(xiàn)場實(shí)地調(diào)查、室內(nèi)模型試驗(yàn)、數(shù)值模型分析等多個方面進(jìn)

2、行研究，主要研究過程及結(jié)果如下：
　?。?）對實(shí)際工程進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，包括獲取邊坡病害與分布、設(shè)計(jì)院勘察資料、查閱當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件及工程加固措施等主要信息，充分掌握邊坡自身特點(diǎn)。依據(jù)邊坡地勢起伏較大、邊坡土體分布復(fù)雜的特點(diǎn)，在不同斷面、不同深度進(jìn)行系統(tǒng)取樣，考慮后期研究需要的土樣參數(shù)，合理安排試驗(yàn)次序。依次進(jìn)行天然含水率、滲透、直剪等室內(nèi)試驗(yàn)。測定不同里程、不同深度原狀土的各項(xiàng)物理力學(xué)參數(shù)，充分掌握邊坡工程現(xiàn)場資料，為后期的數(shù)值模

3、型建立打下基礎(chǔ)。
　　（2）通過室內(nèi)模型試驗(yàn)總結(jié)降雨入滲規(guī)律。首先選定影響邊坡降雨入滲的四個因素與每個因素的具體取值，采用控制變量相對比的方法，制定六組模型的試驗(yàn)方案。利用自制的邊坡模型、降雨設(shè)備與含水率測試儀進(jìn)行試驗(yàn)。通過模型側(cè)面觀察邊坡內(nèi)雨水入滲的情況及含水率探頭測試結(jié)果，對比總結(jié)在不同條件下的邊坡模型的入滲規(guī)律：
　?、偃霛B時濕潤前鋒線基本與坡體上層輪廓線平行，個別位置稍有變化，入滲最快的位置出現(xiàn)的坡角附近測點(diǎn)，坡頂轉(zhuǎn)

4、角處雨水入滲最慢。
　?、谕馏w初始含水率主要影響雨水入滲的浸潤過程，即主要影響降雨入滲的濕潤區(qū)向下推進(jìn)的速度。
　?、弁馏w含砂率主要影響降雨對邊坡的沖刷程度及雨水向下入滲的均勻性。
　　④坡面角度對降雨入滲的影響主要體現(xiàn)在坡面雨水徑流方式與邊坡的破壞位置。
　?、莶煌涤陱?qiáng)度主要對坡面沖刷及進(jìn)入有壓入滲時間的早晚影響較大。
　　（3）為進(jìn)一步研究在各組合條件下邊坡穩(wěn)定性受降雨條件的影響，對不同變量組合下的室

5、內(nèi)試驗(yàn)?zāi)Ｐ徒?shù)值模型，在邊坡滲流分析中采用瞬態(tài)時間參數(shù)，比較數(shù)值模型計(jì)算結(jié)果與室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果的差異，分析原因并總結(jié)。將各個時間點(diǎn)下的坡體滲流計(jì)算結(jié)果導(dǎo)入Slo pe模塊中進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算分析，繪制安全系數(shù)隨時間變化曲線，總結(jié)降雨入滲對模型邊坡的影響。最后對實(shí)際工程邊坡進(jìn)行建模分析，選取兩個特征斷面，設(shè)定不同降雨強(qiáng)度，繪制加固前、后邊坡安全系數(shù)隨降雨持續(xù)時間變化的曲線。對現(xiàn)有加固措施進(jìn)行客觀評價并給出改進(jìn)建議。
　?、贌o論在何種組合條

6、件下，降雨條件下邊坡安全系數(shù)均呈現(xiàn)出減小的現(xiàn)象。
　　②從安全系數(shù)變化幅值來看，降雨對自然坡角較大的邊坡影響明顯，對坡度較小的邊坡影響較小。從降雨強(qiáng)度看，降雨強(qiáng)度越大，邊坡安全系數(shù)減小越明顯。從潛在滑動面位置來看，強(qiáng)降雨容易引起坡度較大邊坡的淺層滑動，而對坡度較小邊坡的深部滑動面安全系數(shù)有較為明顯的減小作用。
　?、蹖?shí)際工程未進(jìn)行加固之前，所選取的兩個斷面均會在強(qiáng)降雨情況下出現(xiàn)安全系數(shù)小于1的危險情況，需要對邊坡進(jìn)行加固?？?/p>