【摘 要】
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降雨入渗是诱发非饱和土边坡失稳的重要因素,为研究降雨条件下非饱和土边坡稳定性演化规律,本文以广西兴业县为研究区域,在归纳总结广西兴业县滑坡地质灾害分布规律及发育特
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降雨入渗是诱发非饱和土边坡失稳的重要因素,为研究降雨条件下非饱和土边坡稳定性演化规律,本文以广西兴业县为研究区域,在归纳总结广西兴业县滑坡地质灾害分布规律及发育特征的基础上,通过压力板仪试验对花岗岩残坡积土的土水特征曲线进行研究;基于非饱和土渗流、抗剪强度及渗流-应力耦合理论,以Geo-Studio2018有限元数值分析软件为平台,进行了不同降雨工况下花岗岩残坡积土人工边坡的数值模拟分析,借此对该边坡渗流场、应力场、变形场、滑移面及稳定性的演化规律进行了研究,并对降雨诱发滑坡的机制进行了探讨;最终,以洛阳滑坡为实例开展了应用。主要研究成果如下:1、兴业县的滑坡主要以土质、小型滑坡为主,滑体厚度均小于5m的浅层滑坡,主要分布于花岗岩地区;降雨是诱发兴业县滑坡的主要因素,雨季滑坡发生的概率高,人工切坡密集区滑坡密度大。2、通过压力板仪试验得到花岗岩残坡积土脱湿过程的土水特征曲线,研究不同初始含水量对土水特征曲线的影响,结果表明初始含水量小的试样土水特征曲线位于含水量大的试样下方,具有脱水速度快,持水能力低的特点;选取van Genuchten模型对花岗岩残坡积土的土水特征曲线拟合效果更好。3、四种降雨工况下花岗岩残坡积土人工边坡数值模拟的结果表明:降雨开始后,人工边坡浅层土体最先作出响应,边坡内部土体反应迟缓或基本不受降雨影响;随着降雨时长的增加或降雨强度增大,雨水入渗的深度不断加深,影响区域不断扩大;受降雨入渗影响,土体的孔隙水压力、体积含水量、最大剪应力、最大剪应变、位移量等,与降雨时长、降雨强度呈正相关关系,而边坡稳定性与降雨时长、降雨强度呈负相关关系;递增型降雨与均强型、单峰型、递减型相比,对边坡浅层土体的孔隙水压力、体积含水量的影响有较大区别;短期强降雨致使边坡产生的塑性变形区域与最危险滑移面的位置相吻合。4、在自然环境中大多数的边坡处于非饱和状态,降雨入渗过程本质是边坡从上到下由非饱和状态转变为局部饱和状态的渐变过程,对于非饱和区,孔隙水压力、体积含水量的增加造成基质吸力、有效应力下降,致使边坡产生变形,弱化土体抗剪强度,对边坡的稳定性产生不利影响。
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