董顺德,孙芝玲,何玉鹏,马文礼

(1.青海省环境地质勘查局，青海西宁 810001；2. 青海省环境地质重点实验室，青海西宁 810001；3.青海省水利水电科学研究院有限公司，青海西宁 810001)

近年来，极限平衡等分析方法已被广泛应用于雨水渗透导致边坡崩塌的机理研究中[1-4]。降雨使得土壤饱和度增加，致使坡体质量增加，从而导致边坡滑动力增大，出现边坡失稳现象[5]。另一方面，由于坡体中水压上升和基质吸力减小，导致边坡抗剪强度下降，促使滑坡发生。因此对雨水渗流行为和孔隙水压变化的研究是评估边坡稳定性的必要条件。雨水一般通过地表的非饱和区进入边坡中，而非饱和土的渗透系数与其体积含水率或基质吸力之间的关系是非线性的，应用单纯的数值解析法对其研究较为困难。有学者利用有限差分法(FLAC3D)将饱和土流-固耦合计算原理扩展到非饱和土中[6]。还有学者采用有限元法进行了饱和-非饱和渗流分析[7-8]。有限元法主要是对渗透到坡体的雨水流量进行估算，是计算降雨期间孔隙水压力随时间变化的较为有效的方法[9]。

在对降雨边坡稳定性研究中，缺乏对孔隙气压造成影响的分析。针对降雨对非饱和土影响的问题，有学者研究孔隙气压对边坡造成破坏的影响。基础实验证实，在土中发生空气堵塞时，可通过气压的增加导致地表出现局部破坏的现象观察气压变动与地表破坏的关系[10-11]；CHO[12]研究表明，雨水的渗透和水位的上升会引起气压上升和压裂现象，堤防内部的压缩空气会对堤防整体造成一定程度的损伤；……