降雨对边坡变形破坏影响的综合分析

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1、第22卷增2岩石力学与工程学报22(增2)：2715～27182003年10月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringOct.，2003降雨对边坡变形破坏影响的综合分析1111，2刘小伟刘高谌文武韩文峰12(兰州大学资源环境学院兰州730000)(天津城市建设学院土木工程系天津300381)摘要降雨是诱发滑坡发生的主要因素，分析了降雨入渗对斜坡土体的物理、力学性质产生的影响，通过对实例的数值模拟研究，揭示了边坡变形破坏受降雨影响的特征。提出在常规边坡稳定、变形破坏分析计算中应考虑

2、降雨入渗的影响。关键词土力学，降雨，边坡，非饱和土，吸力，变形破坏，数值模拟分类号P642.22文献标识码A文章编号1000-6915(2003)增2-2715-04ANALYSISONRAINFALLINFLUENCEONSLOPEDEFORMATIONANDFAILURE1111，2LiuXiaowei，LiuGao，ChenWenwu，HanWenfeng1(ResourcesandEnvironmentCollege，LanzhouUniversity，Lanzhou730000China)2(Dept.ofCivi

3、lEngineering，TianjinInstituteofUrbanConstruction，Tianjin300381China)AbstractRainfallisthemajorfactortostimulatelandslide.Inthispaper，theinfluenceofrainfallinfiltrationonslopesoilmassisanalyzed.Therelationshipbetweendeformationandrainfallisanalyzedbyfiniteelementmet

4、hod.Itissuggestedthatrainfallinfiltrationshouldbeconsideredingeneralanalysismethodforslopestabilityanddeformation.Keywordssoilmechanics，rainfall，slope，unsaturatedsoils，suction，deformationandfailure，numericalanalysis[1]雨有关。这一切充分说明了边坡变形破坏与降雨1前言之间关系极为密切。浅层斜坡土体的物理力学性质因

5、受气象因素的我国大多数浅层滑坡都是由于降雨下渗，引起影响会发生较明显的变化，常规的土坡稳定变形破地下水状态、坡体及滑带介质的物理力学性质发生坏分析方法往往无法反映这种因素(尤其是降雨因改变而诱发产生的。1981年和1982年四川暴雨引素)的影响。所以，在边坡稳定、变形破坏的分析计[2，3]发大量滑坡，其中以1982年万县地区、云阳等县最算中充分考虑降雨作用的影响是十分必要的。为典型；1981年，雨季大暴雨期间，陕南地区略阳、勉县、紫阳、镇巴等县也发生了大量滑坡；1990年2降雨对斜坡土体的影响8月特大暴雨，甘肃天水市区籍河、

6、渭河两岸发生20余起滑坡。自1990年至今，每逢大雨或雨季，降雨对边坡土体变形破坏产生的影响是多方面国道316线天水稍子坡一带便经常发生滑坡。据统的，对于一般的土坡，起主导作用的主要是土体抗计，近45年来天水地区发生的滑坡约有90%与降剪强度和容重的变化。但是一些特殊的坡体，裂隙2003年3月1日收到初稿，2003年6月7日收到修改稿。作者刘小伟简介：男，1976年生，现任助教，主要从事地质灾害与岩土工程等方面的教学和研究工作。•2716•岩石力学与工程学报2003年水压力、地下水位上升产生的浮托力及坡脚的侵蚀同时沿其它途径

7、入渗的雨水有可能引起地下水位的或挖方可能成为坡体滑动的主要因素。上升，促使浮托力增大。从坡体稳定计算分析中可2.1降雨对斜坡土体抗剪强度的影响知，这些作用都有利于边坡变形破坏的进一步发展。研究表明，非饱和粘性土的抗剪强度对含水量(或饱和度)的变化是非常敏感的，文[4～7]等分别进3降雨对边坡变形破坏作用的有限行了一系列研究，提供了土体抗剪强度随含水量增元数值模拟研究加而衰减的关系曲线和经验公式。近年来，非饱和土强度理论的发展为如何考虑降雨作用影响土体的为了进一步探讨降雨因素对边坡变形破坏的影抗剪强度开拓了一个方向。文[8]建

8、议用(su)和(u#n－aa响，现以国道316线天水稍子坡段2滑坡为例进行－uw)两个独立的应力状态变量来表达非饱和土的应有限元数值模拟研究。力状态，并提出相应的抗剪强度公式：3.1滑坡体的基本特征#b国道316线K2557+449～K2557+673段2滑坡tf=c¢+(sn-ua)ta