层状土质边坡降雨入渗特征及稳定性分析

• 作 者: 李炀
• 机 构: 东华理工大学
• 出 处: 东华理工大学
• 发表日期: 2020年01期
• 关键词: 层状土质边坡

降雨入渗是影响边坡稳定性的重要因素，本文以江西省域范围内鄱阳湖生态经济区层状土质边坡为研究对象，结合现场调研、室内外试验、模型试验和GeoStudio2018数值模拟软件，选取四种典型降雨工况，比较层状土质边坡在耦合和非耦合状态下各个土层、坡顶、坡肩、坡面、坡脚、坡体内、坡底面共七个监测点处的持水响应特征。研究四种典型降雨工况下层状土质边坡的稳定性、坡面和坡体的变形破坏情况和强度衰减规律。
　　通过对降雨过程中边坡内部孔隙水压力分布及各监测点处孔隙水压力变化情况进行分析，可以得到典型降雨工况下层状土质边坡的持水特性。结果表明，在四种典型降雨工况下，层状土质边坡的优先入渗层与层间互渗模式是一致的；渗透性较好的砂土层受降雨影响最大，渗透性较差的黏土层受降雨影响最小。非耦合分析与耦合分析下，层状土质边坡的优先入渗层不一样，而层间互渗规律是相同的，倾向、成层结构是影响层间渗透规律的因素之一。
　　对典型降雨工况下层状土质边坡的稳定性进行综合考察，结果表明，不同降雨工况下，非耦合分析与耦合分析对层状土质边坡的安全系数的影响不同。安全系数在计算过程中表现出的滞后现象，与孔隙水压力的变化趋势相似。耦合分析下，由于变形和渗流相互影响，层状土质边坡的安全系数呈现震荡姿态且不同降雨持续时间结束前的层状土质边坡安全系数存在差异。
　　基于江西省域范围内鄱阳湖生态经济区的粉土、砂土、黏土进行试验，观察层状土质边坡的坡面和坡体的变形破坏情况、测定选定监测点的十字板剪切强度、初始含水率和降雨后含水率，分析得出规律如下：(1)在四种典型降雨工况下，层状土质边坡的坡脚处都发生明显破坏，边坡整体向下滑动；连续强降雨工况和连续阴雨后强降雨工况下坡面出现明显径流；(2)三种土的十字板剪切强度与含水率之间呈现非线性关系。