基于运动波壤中流理论与无限边坡稳定分析理论的滑坡预测模型
2021-07-29金保明李光敦
工程科学与技术 2021年4期
关键词:模型
金保明,林 鹏,李光敦
(1.福州大学 土木工程学院,福建 福州 350108;2.台湾海洋大学 河海工程学系,台湾 基隆 20224)
降雨型滑坡是山区流域常见的地质灾害之一[1],往往导致严重的人员伤亡与经济损失[2]。滑坡还会诱发泥石流与堰塞坝决堤等次生灾害[3]。降雨作为滑坡的触发机制入渗至坡体[4],将坡面表层土壤软化、泥化,使其抗剪强度降低,从而诱发滑坡。考虑水文变化的坡面稳定分析模型较少,因此,构建考虑降雨变化的滑坡预测模型,为开展滑坡研究提供参考。滑坡灾害与地形特征、降雨强度、土壤特性等因子有着密切关系[5]。坡面表层土壤特性指标是滑坡预测模型的重要参数[6],但由于土壤厚度、水文地质条件分布不均匀,饱和水位随时间与空间变化特性机理复杂[7],因此土壤特性与坡面稳定性之间具有复杂关系。
对于一般浅层边坡,其滑坡需考虑径流影响[8]。预测浅层滑坡的方法可以分为两个方面:一方面,传统多采用临界雨量进行滑坡预测[9],但由于不同流域的地形地貌以及气候条件,所能触发滑坡的降雨条件也有所不同,因此模型应用具有局限性[10]。另一方面,针对滑坡物理机制构建预测模型。预测因降雨引起的浅层滑坡灾害较为常用方法为无限边坡稳定分析。Skempton等[11]以摩尔-库仑破坏准则为基础构建无限边坡稳定分析模型,评估土体边坡稳定。Montgomery等[12]以地形模式为基础,结合无限边坡理论进行坡面稳定性评估。Iverson[13]利用Richards方程的简单解析解,计算斜坡入渗量,并结合无限边坡稳定分析,模拟饱和水位上升造成边坡破坏情形。……
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