雨水入滲對(duì)非飽和土斜坡內(nèi)孔隙水壓影響的研究.pdf

1、在降雨對(duì)非飽和土斜坡穩(wěn)定性影響的研究中，對(duì)降雨強(qiáng)度、降雨持續(xù)時(shí)間和降雨量的研究比較成熟，而研究雨型對(duì)斜坡穩(wěn)定性的影響比較少。目前，在研究雨型對(duì)斜坡穩(wěn)定的影響時(shí)，大多都是假設(shè)理想化的柱狀雨型分布的情況下，研究雨型的均勻性對(duì)穩(wěn)定性的影響。而在實(shí)際的降雨過(guò)程中雨峰出現(xiàn)的次數(shù)以及出現(xiàn)的時(shí)刻對(duì)滑坡的預(yù)報(bào)和防治是非常重要的。因此，研究一場(chǎng)降雨過(guò)程中雨峰在何時(shí)出現(xiàn)對(duì)滑坡的預(yù)報(bào)和防治具有重要的理論和實(shí)際意義。本文從研究降雨類(lèi)型對(duì)非飽和土斜坡內(nèi)孔隙水壓力

2、的影響入手，來(lái)研究雨峰的位置對(duì)斜坡的穩(wěn)定性的影響的。本文主要的研究?jī)?nèi)容和成果如下：
　　1)在非飽和土力學(xué)的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了二維滲流控制控制方程的穩(wěn)態(tài)滲流方程和瞬態(tài)滲流方程。然后，利用 SEEP/W計(jì)算軟件對(duì)非飽和土瞬態(tài)滲流穩(wěn)態(tài)進(jìn)行建模分析，并且提出了在建模過(guò)程中使用 SEEP/W的一些注意事項(xiàng)。
　　2)在假設(shè)長(zhǎng)期降雨過(guò)程中前期降雨的分布類(lèi)型的情況下，通過(guò)利用有限元方法計(jì)算在給定的邊界條件下（包括降雨邊界條件）非飽和土斜坡內(nèi)的

3、滲流過(guò)程，得到了不同時(shí)刻時(shí)孔隙水壓力的分布。通過(guò)對(duì)數(shù)值計(jì)算結(jié)果的分析，表明：在長(zhǎng)期的降雨持續(xù)期內(nèi)對(duì)于柱狀降雨分布類(lèi)型，可以描述它對(duì)孔隙水壓力有明顯影響的參數(shù)為：降雨持續(xù)時(shí)間和間歇持續(xù)時(shí)間的比值、在前期降雨過(guò)程中每次降雨的降雨強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間。對(duì)于長(zhǎng)期的前期降雨的不同分布類(lèi)型對(duì)非飽和土斜坡內(nèi)孔隙水壓力影響最大的情況是：當(dāng)降雨持續(xù)時(shí)間與間歇持續(xù)時(shí)間比較接近時(shí)，較大的降雨強(qiáng)度和較長(zhǎng)的降雨持續(xù)時(shí)間。
　　3)選取了一個(gè)降雨強(qiáng)度公式，在此基礎(chǔ)

4、上根據(jù) Keifer和Chu雨型模型公式計(jì)算出了不同時(shí)刻下降雨的強(qiáng)度。然后在雨峰相對(duì)位置參數(shù) r取不同的值時(shí)，對(duì)不同土的水力學(xué)特性，初始條件的情況進(jìn)行有限元滲流計(jì)算。得到了不同的模型參數(shù)下孔隙水壓力的變化規(guī)律。數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明：在一定的降雨持續(xù)時(shí)間內(nèi)，隨著r值的增大，孔隙水壓力增加的幅度先增加后減小，即對(duì)孔隙水壓力影響較大的雨峰時(shí)刻為降雨持續(xù)期內(nèi)中間時(shí)刻。對(duì)于Keifer和Chu雨型當(dāng)降雨持續(xù)期小于12小時(shí)時(shí)這一規(guī)律比較明顯。
　

5、　4)在保持與Keifer和Chu雨型的總的降雨量、降雨持時(shí)和峰值強(qiáng)度相同的情況下，設(shè)計(jì)了一組柱狀單峰雨型，計(jì)算了雨峰相對(duì)位置不同時(shí)孔隙水壓力的變化，同時(shí)也考慮不同的水力學(xué)特性和初始條件。并且對(duì)兩種雨型做了比較。計(jì)算結(jié)果表明：對(duì)于降雨持續(xù)時(shí)間比較短的情況下，Keifer和Chu雨型可以用來(lái)研究在雨峰出現(xiàn)在不同的時(shí)刻時(shí)，降雨對(duì)非飽和土斜坡內(nèi)孔隙水壓力的影響規(guī)律。在模型的假設(shè)條件下，柱狀雨型則無(wú)法對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行研究。利用柱狀雨型計(jì)算的孔隙水