考慮土體參數(shù)空間變異性的降雨邊坡穩(wěn)定性研究.pdf

1、中國(guó)幅員遼闊，廣泛存在滑坡發(fā)生的地形地貌條件，是亞洲乃至世界上滑坡災(zāi)害發(fā)生最頻繁的國(guó)家之一。降雨作為誘發(fā)邊坡失穩(wěn)的主要原因，了解其破壞機(jī)制和影響因素，對(duì)于滑坡災(zāi)害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)以及防護(hù)治理工作有著至關(guān)重要的作用。目前的研究多是采用確定性的分析方法。然而，土體參數(shù)常常表現(xiàn)出很強(qiáng)的變異性，其中又以飽和滲透系數(shù)的變異性最為強(qiáng)烈。為了探究飽和滲透系數(shù)的變異性對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響，本文進(jìn)行的工作及獲得的研究成果如下:
　　1.將飽和滲透系數(shù)的變異

2、性視為土體產(chǎn)生水平向空間變異的唯一因素，將Green-Ampt模型推廣到考慮邊坡土體飽和滲透系數(shù)空間變異性的情況。本文建立了表面飽和狀態(tài)以及表面入滲率恒定兩種邊界條件下，考慮飽和滲透系數(shù)變異性的降雨邊坡滲流場(chǎng)的解析模型。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合無(wú)限長(zhǎng)非飽和土質(zhì)邊坡的極限平衡法，得到了與飽和滲透系數(shù)相關(guān)的邊坡極限狀態(tài)函數(shù)。最后，利用MATLAB將上述計(jì)算過(guò)程程序化。
　　2.通過(guò)一假想邊坡，探討飽和滲透系數(shù)變異性對(duì)降雨邊坡安全系數(shù)的影響，研

3、究表明:
　?、僭谀骋粫r(shí)刻的邊坡剖面上，濕潤(rùn)鋒以上至坡面區(qū)域任意深度，飽和滲透系數(shù)的變異系數(shù)與含水率呈負(fù)相關(guān)，即飽和滲透系數(shù)的變異系數(shù)越大，含水率的均值越低，而濕潤(rùn)鋒以下至坡底區(qū)域則剛好相反。飽和滲透系數(shù)的變異系數(shù)越小，含水率隨降雨持時(shí)的變化更趨于平穩(wěn);反之飽和滲透系數(shù)的變異系數(shù)越大，含水率隨降雨持時(shí)的變化更激烈。
　?、诮涤瓿跗?，在濕潤(rùn)鋒以上降雨入滲區(qū)域，飽和滲透系數(shù)Ks的變異系數(shù)越小，安全系數(shù)下降越快;在濕潤(rùn)鋒附近降雨入