降雨對龍崗填方邊坡滲流場及穩(wěn)定性影響分析.pdf

1、隨著工程建設(shè)的發(fā)展，在丘陵、山地等地形起伏較大的地區(qū)密集出現(xiàn)了填方邊坡。在高強(qiáng)度降雨條件下，這些邊坡常發(fā)生滑坡變形等破壞。近年來的研究表明，降雨入滲時邊坡的穩(wěn)定性問題牽涉到飽和—非飽和的滲流與邊坡動態(tài)的關(guān)系，特別是土體的含水率變化對非飽和土的強(qiáng)度參數(shù)的影響作用，但具體的作用機(jī)制及影響過程尚缺乏深入的研究。 龍崗地處我國深圳的丘陵區(qū)，年平均降水量在2000mm左右，熱帶氣旋、暴雨和強(qiáng)對流災(zāi)害天氣多，頻繁的降雨常導(dǎo)致邊坡不穩(wěn)定，成為

2、滑坡等斜坡類地質(zhì)災(zāi)害的誘因。本文選擇龍崗填方邊坡作為工程實例，以實地調(diào)查分析資料為依據(jù)，開展了不同降雨條件對土坡滲流場及穩(wěn)定性的影響研究。 1、本文在綜述飽和—非飽和滲流理論及降雨入滲理論的基礎(chǔ)上，分析了滲流場的變化過程，并根據(jù)非飽和滲流的控制方程計算所需要的條件，給出了降雨條件下的邊界條件。研究中，將飽和區(qū)和非飽和區(qū)滲流統(tǒng)一考慮到飽和—非飽和滲流模型計算中，將整個滲流場作為研究對象，浸潤面僅僅是飽和區(qū)與非飽和區(qū)的分界面，浸潤面

3、不再作為邊界，避免了飽和滲流模型以飽和區(qū)為研究對象求解自由面所造成的問題，不僅使結(jié)果更接近實際，且便于考慮有入滲和蒸發(fā)邊界條件的情況，給數(shù)值計算帶來了很大的便利。 2、計算分析時運用二維非穩(wěn)態(tài)滲流有限元軟件建立模型，模擬雨水滲流引起的暫態(tài)滲流場，將計算所得到的暫態(tài)孔隙水壓力分布用于考慮了基質(zhì)吸力影響的土坡穩(wěn)定安全系數(shù)的計算當(dāng)中?；贕alerkin加權(quán)余量法得出了飽和—非飽和滲流有限元列式。運用SEEP/W滲流模擬軟件模擬了隨降

4、雨強(qiáng)度、降雨持時以及邊坡坡度等參數(shù)變化下的孔隙水壓力變化趨勢。研究表明，降雨入滲引起非飽和土體中孔隙水壓力上升，基質(zhì)吸力喪失或減小，導(dǎo)致了非飽和土的抗剪強(qiáng)度降低，從而影響著邊坡穩(wěn)定性，使其安全系數(shù)降低；邊坡內(nèi)的孔隙水壓力不隨降雨強(qiáng)度的增大而一直增大，它受邊坡土體的飽和滲透系數(shù)影響。 3、將降雨入滲作為土坡穩(wěn)定分析的重要因素，研究了降雨強(qiáng)度、降雨持時等重要參數(shù)對填方非飽和土邊坡滲流場分布發(fā)展和對邊坡穩(wěn)定性的影響。并將滲流場的孔隙水