持续小强度降雨入渗对非饱和土边坡稳定性的动态影响
2012-08-11刘子振言志信彭宁波任志华
土木与环境工程学报 2012年4期
刘子振,言志信,彭宁波,段 建,任志华
(1.兰州大学a.西部灾害与环境力学教育部重点实验室;b.土木工程与力学学院,兰州730000;2.台州学院 建筑工程学院,浙江 台州318000)
持续降雨入渗导致滑坡是重大地质灾害之一,降雨诱发滑坡灾害的形成机理和准确预测仍然是一大难题。在雨水的不断侵蚀下,土边坡的地质特性和物理力学特性也在不断变化。持续降雨渗入边坡后,一方面,雨水入渗对土体有切割作用;另一方面,坡体含水量增加,负孔隙水压力减小,使土体的抗剪强度处于动态降低过程,最终导致边坡失稳。国内外学者针对降雨诱发的饱和-非饱和土边坡失稳作了大量的研究。Fredl und等[1-3]提出了双变量非饱和土抗剪强度公式,建立了土体含水量与抗剪强度的关系,拟合了土-水特征曲线方程,随着雨水渗入边坡后,土体内的基质吸力不断降低,导致土体抗剪强度降低。Au[4]全面分析了暴雨引发香港边坡失稳灾害情况。Collins等[5]研究了降雨引发滑坡的原理,认为降雨形成的孔隙水压力影响了边坡稳定,并通过极限平衡理论和有限元方法分析降雨条件下的边坡稳定性。Mohamed等[6]通过改装试验研究了不饱和土抗剪强度与水土特征曲线的关系。Chu-Agor等[7]、Huang等[8]、Oh等[9]等分析了降雨入渗对土体抗剪强度及边坡稳定性的影响。吴宏伟等[10]研究了雨水入渗对非饱和土坡的参数影响。李萍等[11]运用饱和-非饱和渗流有限元法模拟土质高边坡的降雨渗流场。李兆平等[12]以土壤体积含水率作为控制变量,应用非饱和土水分运动基本理论建立了降雨入渗过程中土体瞬态含水率的计算模型,并通过实际工程,讨论了降雨入渗对土质边坡稳定性的影响。……
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