基于降雨入渗分层假定的黄土边坡稳定性分析
2014-04-01张杰韩同春豆红强马世国
中南大学学报(自然科学版) 2014年12期
关键词:模型
张杰 ,韩同春 ,豆红强 ,马世国
(1. 浙江大学 滨海和城市岩土工程研究中心,浙江 杭州,310058;2. 浙江大学 软弱土与环境土工教育部重点实验室,浙江 杭州,310058)
我国黄土分布十分广泛,黄土地区的地下水一般埋藏较深,土体含水率的变化主要是由降雨入渗引起[1-2]。降雨入渗是指通过地表向下运动,补给土体水、地下水,是水分在土体中的一个动态分布过程[3],同时也是众多工程事故的主要诱发因素之一。在边坡工程中,由于降雨入渗作用,边坡的稳定问题成为一个饱和-非饱和状态水的渗流和含水量变化引起非饱和土强度降低的复杂工程问题[3]。非饱和边坡降雨入渗过程中,入渗引起边坡地下水位线和边坡浅层含水率上升,造成孔隙水压力增大即基质吸力减小,因而边坡潜在危险滑动面抗剪强度不断减小,直到不能满足抗剪强度要求为止。降雨导致边坡失稳已成为颇受国内外学者关注的问题,特别是随着非饱和土土力学的发展,已成为边坡工程的研究热点之一[4-9]。目前运用最广泛的Green-Ampt 入渗模型基于湿润锋至入渗面间的土体达到完全饱和即含水率为饱和含水率,但众多试验研究表明:湿润锋至入渗面间的土体真实含水率并非理想的完全饱和状态。张华等[10]试验表明:湿润锋至入渗面间土体含水率只有饱和含水率的60%~80%左右,不可能达到完全饱和状态;毛丽丽等[12]对湿润锋至入渗面含水率进行了改进,提出含水率线性分布模式。Bodman 等[12]最早基于干土积水条件下的垂直一维入渗试验,将含水率剖面分为4 个区:饱和区、含水率有明显降落的过渡区、含水率变化不大的传导区、含水率迅速减小至初始值的湿润区。……
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