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1、第32卷第1期Vo1．32№1礦冶工程2011年02月MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGFebruary2012考慮降雨入滲影響的土體邊坡穩(wěn)定性有限元分析①何忠明，佘濤，蔡中心，秦艷琪(長沙理工大學交通運輸工程學院，湖南長沙410004)摘要：基于飽和一非飽和滲流理論，對模型邊坡在設計降雨方案條件下的飽和滲透系數(shù)、降雨強度、降雨歷時及邊坡坡度的大小對土體邊坡安全系數(shù)的影響規(guī)律進行了研究。研究結果表明：隨邊坡飽和滲透系數(shù)增大，邊坡安全系數(shù)逐漸降低，但當滲透系數(shù)增大到一定程度時，邊坡安全系數(shù)變化幅度逐漸趨于平緩；隨降雨歷時增長，安全系數(shù)在
2、降雨開始到降雨停止后一段時間內都表現(xiàn)出逐漸降低的趨勢，隨后安全系數(shù)又隨時間增長而開始緩慢增大；不同坡度狀態(tài)下邊坡安全系數(shù)都隨降雨歷時增長而變化，其對邊坡安全系數(shù)的影響大于降雨對邊坡安全系數(shù)的影響。關鍵詞：降雨人滲；土體邊坡；穩(wěn)定性；有限元分析中圖分類號：TU411文獻標識碼：A文章編號：0253—6099(2012)0l一0009—03FiniteElementAnalysisforSoilSlopeStabilityConsideringRainfallInflltrationInfluenceHEZhong—ming，YUTao，CAIZhong—xin，QIN
3、Yan—qi(SchoolofTrq~candTransportationEngineering，ChangshaUniversityofScience&Technology，Changsha410004，Hunch，China)Abstract：Basedonsaturated—unsaturatedseepagetheory，theinfluencelawofsaturatedseepagecoeficient，rainfallintensity，rainfalldurationandslopegradientonslopesafetycoeficientwas
4、studied．Resultsshowedthat，withanincreaseinslopesaturatedseepagecoeficient，slopesafetycoeficientgraduallydecreases，butsuchchangetendstoslowastheslopesaturatedseepagecoeficientincreasestoacertaindegree．Withanincreaseinrainfallduration，safetycoeficienttendstograduallydecreasefromstartingt
5、otheendofrainfal1．Afterthat，thesafetycoeficientbeginstoincreaseslowlywiththetimeincreasing．Safetycoeficientfordifferentslopestatechangeswiththeincreaseofrainfallduration．Theinfluenceofrainfalldurationonslopesafetycoeficientisgreaterthanthatofrainfal1．Keywords：rainfallinfiltration；soils
6、lope；stability；finiteelementanalysis土體邊坡中的滲透水壓力和滲流場分布是影響邊度、降雨歷時及邊坡坡度的大小對土體邊坡安全系數(shù)坡穩(wěn)定和變形的重要因素，而降雨，特別是歷時長、的影響規(guī)律，為工程實踐提供參考。強度大的暴雨更是導致邊坡失穩(wěn)破壞的重要誘導因1飽和一非飽和滲流理論素?。目前，大多數(shù)學者都認為降雨是導致滑坡發(fā)生的最大誘因，這與實際的調研統(tǒng)計資料相一致。近年在降雨條件下的土體邊坡滲流場分析中，由于雨來降雨導致土體邊坡失穩(wěn)已成為國內外學者們普遍關水在地下水位以上非飽和土與地下水位以下飽和土中注的問題之一l2J。但目前對降雨入滲條件下
7、的土體的流動屬于典型的二維飽和一非飽和問題，土體飽和非邊坡穩(wěn)定性的研究程度離解決工程實際問題仍有較大飽和滲流規(guī)律的描述仍采用達西定律。土體內非恒定差距，要想深入研究公路邊坡穩(wěn)定性問題，首先得對降滲流偏微分方程形式為引：雨人滲過程下的土體邊坡穩(wěn)定性進行正確的分析和模擬。本文在前人研究的基礎上，基于飽和．非飽和滲流擊()+()+=mwPwgOh(1)理論，運用有限元方法計算了路基邊坡的滲流場，并以式中h為巖體裂隙中的總水頭；和為和Y方向此作為孔隙水壓力條件來分析飽和滲透系數(shù)、降雨強的滲透系數(shù)；為源匯項；為比水容量；p為水的密①收稿日期：2011~9—13基金項目：湖
