降雨入滲對黃土開挖邊坡穩(wěn)定性影響的研究.pdf

1、滑坡是我國主要的地質災害之一。在黃土分布廣泛的西北和華北地區(qū)，大量的建設工程在實施過程中會形成大量的黃土開挖邊坡，如何避免滑坡的發(fā)生成了當前的重點和難點。近年來，持續(xù)的強降雨等惡劣的極端氣象災害頻繁發(fā)生，進一步加大了滑坡發(fā)生的概率。
　　本文以延安市治溝造地工程為例，通過野外調查、室內試驗、邊坡穩(wěn)定數(shù)值模擬計算研究了開挖邊坡的滑坡形成機理。工程區(qū)夏季持續(xù)的強降雨天氣導致邊坡在坡頂、平臺、坡腳處匯集積水。針對這一現(xiàn)象，重點研究了持續(xù)

2、強降雨引起的積水入滲對邊坡穩(wěn)定性的影響。通過在室內模擬土體垂直方向一維降雨積水入滲過程，觀測分析了土體含水率的變化以及濕潤鋒運移的特征。通過室內剪切試驗，研究了含水率變化對邊坡土體抗剪強度的影響。根據(jù)降雨積水入滲試驗得到的不同時刻土體飽和區(qū)分布情況，結合飽和區(qū)土體重度、粘聚力、內摩擦角的具體數(shù)值，采用FLAC3D巖土工程數(shù)值計算軟件計算分析了持續(xù)降雨條件下邊坡的安全穩(wěn)定性以及潛在滑動面的變化情況。最后針對開挖邊坡在自然狀態(tài)下的穩(wěn)定性，通

3、過計算不同坡型與坡比下坡體的安全系數(shù)研究了邊坡開挖方式的優(yōu)化。本文得到的主要結論如下:
　　(1)土體垂直方向一維積水入滲試驗結果表明:在降雨積水入滲條件下，淺層土體中濕潤鋒運移速度較快，隨著深度的增加濕潤鋒運移速度逐漸減緩;當濕潤鋒到達時，不同深度土體含水率均呈現(xiàn)先陡升再趨于平緩上升的變化;入滲持續(xù)一定時間后，某一深度土體的含水率基本保持不變，飽和度可達80％。
　　(2)對比分析強度折減法的三種失穩(wěn)判據(jù)可得:數(shù)值計算不收

4、斂判據(jù)的求解過程高效，簡便快捷;特征部位位移突變判據(jù)的求解過程繁瑣，但該判據(jù)得到的安全系數(shù)精確度較高;塑性區(qū)貫通判據(jù)求解過程能直觀反映剪切帶發(fā)展過程，但該判據(jù)得到的安全系數(shù)精確度不高。三種判據(jù)各有優(yōu)勢，但結合三種判據(jù)共同進行安全系數(shù)的計算能全面掌握邊坡穩(wěn)定性。
　　(3)降雨入滲使土體的抗剪強度顯著降低，隨著降雨歷時的增加，邊坡土體中的飽和區(qū)域增大，土體局部的剪切變形增大。局部發(fā)生的塑性變形逐步擴展到一定程度時，坡體會產生位移突變