強(qiáng)降雨條件下基于Green-Ampt入滲模型的無(wú)限邊坡穩(wěn)定性研究.pdf

1、我國(guó)是一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生的國(guó)家，尤其滑坡災(zāi)害。強(qiáng)降雨是誘發(fā)淺層滑坡發(fā)生的一個(gè)至關(guān)重要的因素。人們對(duì)于降雨導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)的研究，主要針對(duì)基質(zhì)吸力的降低和土體重度的增加帶來(lái)的影響，而對(duì)于邊坡表面結(jié)構(gòu)以及下臥基巖層的影響研究較少。本文針對(duì)無(wú)限淺層邊坡考慮了邊坡下部基巖層和邊坡表面梯田化處理的影響，采用Green-Ampt入滲模型對(duì)無(wú)限淺層邊坡的強(qiáng)降雨入滲過(guò)程和邊坡穩(wěn)定進(jìn)行了研究。主要工作和研究成果如下:
　　(1)對(duì)傳統(tǒng)的Green-A

2、mpt入滲模型進(jìn)行延伸;將濕潤(rùn)鋒處和基巖處的穩(wěn)定分析統(tǒng)一起來(lái)，建立了整個(gè)降雨入滲期間淺層殘積土邊坡安全系數(shù)計(jì)算模型;對(duì)不同粘聚力、地下水位深度和土體初始重度給予討論。
　　(2)以濕潤(rùn)鋒處氣-水分界面為研究對(duì)象，研究強(qiáng)降雨條件下濕潤(rùn)鋒處封閉氣壓的形成過(guò)程，表明封閉氣體壓力與表面積水深度、濕潤(rùn)鋒深度和孔隙尺寸分布等有關(guān)。
　　(3)對(duì)經(jīng)典的Green-Ampt入滲模型進(jìn)行修正;將封閉氣壓力引入至邊坡穩(wěn)定分析中，建立了考慮封閉氣

3、壓的滑坡延時(shí)效應(yīng)分析模型以及穩(wěn)定分析模型。
　　(4)基于Green-Ampt入滲模型和Geo-studio分析軟件，研究了無(wú)限梯田邊坡的入滲過(guò)程和潛在的滑裂面變化過(guò)程，分別考慮梯田單元表面水平和梯田單元表面傾斜，對(duì)強(qiáng)降雨條件下梯田邊坡的雨水入滲進(jìn)行模擬，結(jié)果表明一個(gè)階梯狀的濕潤(rùn)鋒在濕潤(rùn)區(qū)下部形成。
　　(5)采用極限平衡法，分別建立了梯田單元表面水平和梯田單元表面傾斜的無(wú)限梯田邊坡的穩(wěn)定分析模型，結(jié)合計(jì)算流程圖可求得任意無(wú)

4、限梯田邊坡潛在的滑裂面位置;數(shù)值模擬表明，該模型具有較好的適用性。
　　(6)采用極限平衡法建立了考慮地下水和強(qiáng)降雨入滲的梯田邊坡在基巖面處的安全系數(shù)分析模型;針對(duì)不同弱降雨強(qiáng)度，建立了考慮地下水上漲引起的梯田邊坡在基巖面處失穩(wěn)的分析模型，進(jìn)而可確定降雨引起的地下水位的關(guān)鍵深度。
　　(7)通過(guò)對(duì)梯田邊坡滑裂面深度的分析討論，表明土體的粘聚力和初始基質(zhì)吸力等力學(xué)參數(shù)對(duì)滑裂面的位置影響較大。大多數(shù)的梯田邊坡的滑裂面位置最可能發(fā)