刘翠容，孔德惠

(西南交通大学 峨眉校区 土木系，四川 峨眉山 614202)

1 情况介绍

在西部大开发的政策支持下，基础水利设施和交通设施都处在快速的建设过程中，新建铁路、公路难以避免与灌溉渠道等水利设施相邻。若渠道位于路堤坡脚处，可兼作路堤排水沟，暴雨后渠道水位需尽快下降，若下降速率不同，其渗流场不同，从而路堤边坡稳定性也会改变。大量的工程实践已经证明了这一点。因此搞清渠道以不同水位下降速率的渗流对边坡稳定的影响规律对于路堤边坡的防护和治理工程具有重要的意义。本文以下列路堤为计算模型，路堤顶宽11 m，路堤高 7 m，边坡坡率为 1∶1.5，渠道为梯形，底宽为2 m，高为2 m，边坡坡率为1∶1.5。如图1所示。

图1 路堤横断面

2 渗流场模拟

2.1 建模及确定计算参数

对该渗流场作动态分析，渗流计算模型如图2所示。其中，路堤的水传导率函数如图3所示，体积含水率函数如图4所示。初始情况，渠道的水位以下节点的边界条件为定水头边界H=7.5 m，水位变化后，总水头为时间的函数，如图5所示。路堤顶及边坡的边界条件为单宽流量 q=1.15×10－6m3/s，模拟年平均降雨量。

图2 渗流计算模型

图3 水传导率函数

2.2 渗流场模拟

按照上述模型运用GEO-SLOPE软件的SEEP模块进行计算，计算时改变水渠水位的下降速率，分别为v1=12.5 cm/h，v2=6.25 cm/h，v3=3.17 cm/h，由于篇幅限制，渗流模拟结果只给出了三种下降速率下，12 h后的结果如图6～图8所示。

图4 体积含水率函数

图6 当v1=12.5 cm/h时，12 h后的渗流模拟结果

图7 当v2=6.25 cm/h时，12 h后的渗流模拟结果

图8 当v3=3.17 cm/h时，12 h后的渗流模拟结果