考慮降雨入滲影響的公路邊坡穩(wěn)定性評價方法及其應(yīng)用.pdf

1、公路邊坡的穩(wěn)定性由內(nèi)在因素和外在因素所決定。內(nèi)在因素是邊坡本身所固有的，外界因素主要包括降雨、地震、開挖等。近年來，降雨導(dǎo)致公路邊坡失穩(wěn)進而影響交通的情況越來越多。本文針對受降雨影響的公路邊坡，運用飽和—非飽和土壤水分運動的理論和二維非穩(wěn)態(tài)滲流有限元模型，模擬雨水入滲引起的暫態(tài)滲流場，將計算所得到的暫態(tài)孔隙水壓力分布用于考慮基質(zhì)吸力影響的公路邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)的計算；針對云南祥臨公路建設(shè)，研究了降雨強度、降雨持時等重要參數(shù)對云南祥臨公路土

2、質(zhì)邊坡滲流場分布、發(fā)展和對邊坡穩(wěn)定性的影響；利用正交設(shè)計原理，應(yīng)用云南祥臨公路邊坡巖土體力學(xué)參數(shù)的取值范圍，考慮降雨入滲的影響，建立最優(yōu)穩(wěn)定開挖坡角的計算模型，研究考慮降雨入滲影響下的祥臨公路邊坡最優(yōu)穩(wěn)定開挖坡角的取值范圍。 本文的主要成果：1)由基本滲流方程出發(fā)，介紹了以壓力水頭為基本未知量推導(dǎo)的二維飽和—非飽和滲流微分方程，闡述了在此基礎(chǔ)上分析邊坡在降雨入滲條件下滲流的定解條件和計算模型。概括了基于上述計算模型推導(dǎo)其有限元計

3、算格式的過程。 2)綜述了在考慮非飽和區(qū)土體抗剪能力的情況下，對傳統(tǒng)的邊坡極限平衡分析方法進行的改進，使之可應(yīng)用于飽和—非飽和區(qū)土體的邊坡穩(wěn)定問題。 3)結(jié)合云南祥臨公路當?shù)亟涤陾l件，通過邊坡計算軟件計算不同降雨強度100mm/d、200mm/d、300mm/d和降雨持時24小時、48小時、96小時情況下對公路土質(zhì)邊坡穩(wěn)定的影響，得出隨著降雨強度、降雨持時的增加，邊坡穩(wěn)定性逐漸降低，降低幅度隨降雨強度增加而增加的結(jié)論。

4、 4)通過對云南祥臨公路邊坡降雨情況下邊坡治理工程的穩(wěn)定性評價，得出在控制雨型影響下邊坡治理工程是基本合理的。 5)引用云南祥臨公路巖土力學(xué)參數(shù)的取值范圍，在假定滑動面為折線的情況下，考慮降雨入滲的影響，建立計算最優(yōu)穩(wěn)定開挖坡角的模型；利用正交設(shè)計，確定在降雨入滲影響下祥臨公路此類邊坡最優(yōu)穩(wěn)定開挖坡角的建議取值范圍為27°～48°。通過與未考慮降雨影響的祥臨公路此類邊坡最優(yōu)穩(wěn)定開挖坡角的建議取值范圍對比分析，得出祥臨公路此