降雨对花岗岩残积土边坡孔压及稳定性影响
2018-06-01林鸿基许旭堂吴能森
井冈山大学学报(自然科学版) 2018年2期
林鸿基,许旭堂,徐 祥,黄 浩,吴能森
(福建农林大学交通与土木工程学院,福建,福州 350108)
0 引言
花岗岩残积土是花岗岩经物理风化和化学风化后残留在原地的碎屑物,在我国的闽、粤、桂、湘、赣等省分布较为广泛。其出露面积,在闽、粤两省达到30%~40%,桂、湘、赣三省达到10%~20%[1]。福建地区以山地和丘陵地貌为主,又属亚热带海洋性季风气候区,雨量充足,因此福建省花岗岩残积土滑坡灾害频发,特别是雨季滑坡灾害更为频繁[2]。
影响土质边坡稳定性的因素有很多,其中降雨入渗作用是最主要的因素。很多学者针对土质边坡的降雨入渗开展了研究,通过数值模拟和模型试验,分析降雨强度、降雨持时、土体饱和渗透系数、初始含水率等对边坡渗流场及稳定性的影响[3-10]。
研究表明:非饱和土质边坡在降雨入渗条件下,孔隙水压力增大,基质吸力降低,从而降低土体抗滑力,最终导致边坡失稳破坏。花岗岩残积土除了具有非饱和土特点外,在水的浸泡下还具有软化特性,致使抗剪强度指标降低[11],因而降雨入渗对花岗岩残积土边坡的不利影响更甚。拟针对一个花岗岩残积土实际边坡的简化模型,基于非饱和渗流理论和Bishop条分法公式,利用Geo-Studio软件分析在均布型、前峰型、中峰型、后峰型4种降雨模式下,花岗岩残积土边坡孔隙水压力及边坡稳定安全系数的变化规律。
1 非饱和土渗流及稳定性分析理论
1.1 非饱和土渗流理论
由于非饱和土边坡在降雨入渗过程中,土体的含水率、饱和度随时间而变化,所以其入渗水流属于非稳定流或瞬态流。……
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