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降雨、库水位升降诱发的地质灾害并引发的次生灾害对人类的威胁长期以来都存在且变得越来越严重。近来，环境问题及诱发的相关灾害受到当今世界的广泛关注，然而，到目前为止，对激发这些灾害问题的关键因素的研究并不充分，对其机理的揭示尚不完全。通过不断的研究，人们逐渐认识到，在这样的反复干湿循环作用下，非饱和土渗流过程及吸湿引起的土体抗剪强度的降低是引发这些灾害的重要控制因素。正是基于此，本文重点定位为反复干湿循环作用下，非饱和土渗流过程与边坡稳定性问题的研究。主要内容分为以下五个部分：
第一部分，基于多孔介质混合物理论建立了非饱和两相流动的理论模型。引入本构关系假设，即应力应变关系与土水特征关系，得到了非饱和两相流动问题描述的闭合形式。基于提出的理论模型和有限元方法，建立了非饱和土两相流问题的数值分析模型，并进行了有限元程序的开发。(第二章)第二部分，利用第二章中提出的数值分析模型对复杂干湿循环作用下的非饱和土渗流问题进行了模拟。将模拟结果与试验数据进行对比分析，证明了建立的数值模型能很好地模拟循环边界条件变化下非饱和土渗流问题。通过考虑滞回效应与不考虑滞回效应的流动分析的比较，证实了考虑毛细滞回效应是获得准确土水状态的必要因素。(第三章)第三部分，进一步完善非饱和多相流动理论，基于完全毛细滞回模型，考虑了残余含气量对孔隙介质中流体流动的影响，建立了相关的数值模型，并开发了有限元分析程序。建立的模型能够分析模拟任意含水量变化条件下，残留非亲湿相流体对多孔介质中非饱和渗流过程的影响。从模型模拟的结果与实测数据的比较可以看出，残留含气量对水气分布的影响较大，在渗流分析中考虑残留含气量的滞回模型能够更加准确地预测多孔介质中土水状态的变化。(第四章)第四部分，基于吸应力的概念，提出吸力强度的表达式，将土水特征关系曲线与吸应力特征曲线联系起来，建立了考虑土水状态循环变化下的非饱和土抗剪强度的理论模型。从理论模型预测与试验数据的比较，证实了非饱和土体抗剪强度的水力路径依赖性，考虑反复水力路径变化下非饱和土体强度变化的研究工作显得尤为重要。(第五章)第五部分，基于提出的非饱和土强度理论模型，建立了能够考虑水力边界反复变化和前期降雨历史影响的边坡稳定性分析的局部安全因子方法，并与基于有限元应力场的整体稳定性分析计算结果进行对比，证实了采用局部安全因子方法确定降雨边坡临界滑裂面的可行性。并采用整体分析方法与局部安全因子方法相结合，进行了不同初始土水状态、不同降雨历史条件下的非饱和土边坡渗流与稳定性的分析与评价。(第六章)