降雨对非饱和土质边坡含水率的影响分析
2015-12-21孙志杰
水利与建筑工程学报 2015年6期
孙志杰
(山西省交通科学研究院,黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室,山西太原030006)
边坡稳定性受各种内在和外在因素的影响,这些因素包括坡体几何形态、土体物理力学特性、地震力、降雨条件等,其中降雨是导致土质边坡滑坡、坍塌的主要因素之一。
目前,国内外学者在此方面已开展了大量的研究,文献[1-2]简要分析了多孔介质非饱和渗流力学模型,对降雨入渗工况下边坡坡体内渗流场分布进行了研究。文献[3]分析了降雨入渗条件下的水力学参数的敏感性,得出渗透性差的土质对土水特征曲线拟合参数的影响程度较渗透性好的土质要强。文献[4-7]研究了降雨因素(雨强、历时、前期降雨、土体渗透特性以及降雨类型等)对边坡稳定性的影响。文献[8-9]采用改进的灰色关联评价方法对黄土高边坡稳定性进行评价。文献[10]分析了边坡含水率和抗剪强度随降雨时间的变化特性,建立了持续小强度降雨入渗条件下非饱和边坡土的总黏聚力和内摩擦角与时间的关系。文献[11]对降雨入渗通道对黄土开挖边坡影响进行分析,得出降雨入渗通道间距与坡高拟合关系式。
上述文献对不同降雨要素下边坡土体孔隙水压力的影响规律的分析居多,且多以边坡某一特定部位(如坡肩)进行分析,对边坡稳定性分析居多。同时在进行非饱和土体的土水特征曲线试验时需专用仪器且耗时较长。基于此,本文通过试验得到土体饱和含水率等参数,结合SEEP/W提供的典型含水率函数得出满足模型要求的孔隙水压力-渗透系数曲线,建立有限元数值模型对降雨入渗条件下土质边坡土体含水率分布的变化规律进行研究。……
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