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考虑前期降雨过程的边坡稳定性分析

原文作者:
  唐栋,李典庆,周创兵,方国光
发布时间:
  2014-08-14
来    源:
  武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室
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摘 要:基于三峡库区实测降雨资料,研究了不同初始条件对不同土体边坡稳定性影响,建议了能够反映边坡含水状态的初始条件选取方法。在此基础上,采用非饱和渗流分析方法研究了前期降雨对不同土体边坡稳定性影响,以典型的砂土和黏土边坡为例初步探索了前期降雨对边坡稳定性影响规律。结果表明:初始条件对不同土体边坡稳定性影响不同;建议将多年平均降雨量对应的稳态渗流场作为初始条件进行非饱和渗流分析。边坡土体渗透系数越低,边坡稳定性受前期降雨的影响越大、影响时间也越长。砂土和黏土边坡稳定性分析时建议至少考虑15 d 以上的前期降雨,对于砂土边坡还应根据这15 d 前面5 d的降雨情况确定是否需要增加计算天数。短历时高强度前期降雨对砂土边坡稳定性影响更大,而长历时低强度前期降雨对黏土边坡稳定性影响更大。累积前期降雨量可以作为判断边坡最小安全系数出现时刻的依据。砂土边坡出现最小安全系数时刻与10 d 累积前期降雨量最大的时刻较为吻合,而黏土边坡则与15 d 累积前期降雨量最大的时刻较为吻合。
1 引 言
    大量统计资料表明,绝大多数滑坡都发生在降雨期间或降雨之后,降雨作为诱发滑坡的主要因素之一已经被人们广泛认识[1]。有关降雨诱发滑坡的研究文献很多,但前期降雨对边坡稳定性的影响研究并不是很多,而且观点各异。如Brand 等[2-3]、Pitts[4]、Corominas 等[5]、Aleotti[6]分别对香港、意大利、新加坡、庇里牛斯山等地区的滑坡与前期降雨间关系进行了研究,认为滑坡与前期降雨没有直接的联系。Tan 等[7]对新加坡滑坡进行了研究,发现前期降雨是导致滑坡的关键因素之一,其中一个极具说服力的证据就是Bukit Batok 滑坡[8],该滑坡发生在一场大规模降雨之后,而滑坡发生时刻并没有下雨。Rahardjo 等[9]通过现场观测试验研究了新加坡4 个斜坡在降雨后的孔隙水压力分布,得出5 d的前期降雨会影响边坡的稳定。上述研究得出的结论并不一致,其原因在于不同地区的土体渗透性相差很大,土体渗透性在前期降雨对边坡稳定性分析中占有十分重要的地位。
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