降雨条件下边坡暂态饱和区形成条件与演化特征数值分析
2021-01-28蒋煌斌付宏渊马吉倩
水利学报 2020年12期
邱 祥,蒋煌斌,欧 健,付宏渊,马吉倩
(1.长沙理工大学土木工程学院,湖南长沙 410114;2.长沙理工大学道路结构与材料交通行业重点实验室,湖南长沙 410114;3.长沙理工大学交通运输工程学院,湖南长沙 410114;4.湖南省地质矿产勘查开发局四 二队,湖南长沙 410004)
1 研究背景
降雨入渗是诱发边坡失稳最常见的环境因素之一,降雨条件下边坡暂态饱和区分布特征与演化规律是影响边坡稳定性的重要因素[1-4]。一般而言,降雨入渗对边坡稳定性的影响主要体现在以下4个方面[5-9]:(1)雨水渗入岩土体孔隙后,降雨入渗区内岩土体重度增加;(2)降雨入渗导致非饱和区内岩土体基质吸力丧失,岩土体抗剪强度也随之降低;(3)降雨入渗导致岩土体强度产生时效软化;(4)暂态饱和区内孔隙水压力导致岩土体有效应力降低,同时产生渗透力。上述4个方面与边坡渗流特征关系密切,因此,研究降雨条件下边坡渗流特征,尤其是暂态饱和区演化特征成为分析边坡稳定性的重要基础。
目前,有关降雨条件下边坡渗流特征的研究多只考虑降雨过程中边坡内部某些渗流特征参数的变化,如胡庆国等[10]采用数值模拟方法,分析了降雨条件下多层结构土质边坡内部岩土体孔隙水压力与体积含水量的分布特征;Song等[11]开展了一维降雨入渗模拟试验,得到了不同降雨强度作用下边坡内部岩土体基质吸力与体积含水量的变化规律;许旭堂等[12]通过试验监测,研究了降雨强度、坡度、压实度等因素对边坡降雨入渗和湿润峰扩展速率的影响。……
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