降雨型滑坡机制

降雨型滑坡机制
降雨型滑坡机制
1降雨型滑坡
1.1滑坡发生的力学原因
滑坡的发生，是斜坡岩土体平衡条件遭到破坏的结果，可通过斜坡的受力状况来解释。

由于滑坡总是沿一定的滑动面运动的，所以在总体上，可看成如下关系，滑坡岩土体自重P
沿滑动面可分为两个分力：一个是岩土体下滑的驱动力T，另一个是垂直滑动面的正压力N，该力是产生滑面阻力的主要原因。

当下滑的驱动力大于滑面阻力时，滑坡发生。

图1斜坡体受力示意图
1.2降雨型滑坡
降雨与滑坡的发生有密切的关系，二者在时间上具有很好的一致性或略滞后性。

滑坡多集中发生在降雨量多的年份，不少滑坡具有“大雨大滑，小雨小滑”的特点，这就形象的说明了水是滑坡的重要诱发因子。

大气降雨引发的滑坡称为降雨型滑坡。

降雨诱发的滑坡分布最广，发生频率最高，危害最大，是由水引起的滑坡的主要类型。

降雨型滑坡是在降雨和渗透的作用下，斜坡平衡遭受破坏而产生的滑动现象，其作用包括缓慢长期的斜坡变形和突然急剧的爆发过程。

降雨与滑坡两者在空间上也有很好的一致性。

降雨型滑坡成群集中分布在久雨、暴雨区和江河冲刷严重的沿岸地区。

2降雨导致滑坡产生的机理
对于由降雨因素导致的滑坡机理，当前可以总结为：降雨入渗使得边坡体内的地下水潜水位升高，滑面处岩土体软化，从而降低了边坡的稳定性，导致滑坡的发生。

事实上，降雨渗入边坡岩土体，到达潜水面经历了一个非饱和—饱和渗流过程，典型的含水率分布剖面可以分为四个区（如图2所示）。

图2 降雨入渗过程中典型含水率剖面
降雨对滑坡的影响很大。

降雨对滑坡的作用主要表现在，雨水的大量下渗，导致斜坡上的土石层饱和，甚至在斜坡下部的隔水层上积水，从而增加了滑体的重量，降低土石层的抗剪强度，导致滑坡产生。

降雨还会引起斜坡体内部的结构以及物理化学等因素向不利于稳定
的方向变化，大部分都是间接的通过地下水的作用来实现的。

从斜坡体安全系数方面着眼，可将其总结为两方面：一是水的作用会引起斜坡下滑力的增大；二是水的作用会引起斜坡抗剪强度的降低。

这两个方面均会使斜坡的安全系数降低，最终导致形成滑坡。

另外降雨导致斜坡体的动水压力和静水压力的增加，当降雨入渗至基岩风化面或在隔水的各种粘土层处停滞下来时，浸泡软化而形成软弱滑动面，将会促使并加速斜坡体的滑动。

2.1降雨对斜坡体抗剪强度的影响
降雨会严重地削弱斜坡的抗剪强度，结合由Fredlund提出的双变量抗剪强度公式：τ?=c`+(δ-u a)tanΦ`+(u a-u w)tanΦ`
（1）基质吸力的降低
在自然界中很多坡很陡，但长时间却很稳定；而有些坡虽然角度很缓，却在暴雨、连续阴雨期间或降雨过后发生失稳。

这是斜坡土体的负孔隙水压力（或基质吸力）在非饱和土质边坡的稳定性方面起了重要作用。

负孔隙水压力由毛细管水带内水、气界面上弯液面和表面张力而引起，相当
于起到粘聚相邻土粒的作用，其对土坡稳定性的贡献在工程实践中已经得到证明。

基质吸力的公式为：u j=u a-u w，其与含水量的关系如图3所示。

图3 含水率与机制吸力关系图
（2）c`、Φ`值的降低
降雨的作用会使斜坡土体的有效粘聚力c`及有效内摩擦角Φ`降低。

雨水会使粘土中的粘土矿物产生水化作用，且交换粘土中的盐基，相当于将易溶的胶结物洗掉，使颗粒间的结合力减弱，粘聚力降低，同时内摩擦阻力系数降低，即坡体的整体抗剪强度降低。

经过一定的物理化学变化，坡体内的软弱面及软弱带土体等便可能发育成为滑带土，为滑坡的形成创造充分条件。

另外，对于非饱和膨胀土边坡，降雨入渗使得原来非饱和土层在竖向发生膨胀，土体随膨胀而发生软化，也将导致土体抗剪强度降低；在有侧向压力约束条件下，非饱和膨胀土吸水后的膨胀趋势就以膨胀力的形式表现出来，膨胀力的形成将直接导致边坡土体中水平方向应力增加，即土体中剪应力的增大，导致土体抗剪强度降低。

地质体的成分、结构及环境条件形成的力的平衡特征决定了地质体的稳定性。

滑坡环境
条件的变化，表现为对滑坡岩体的加载及改变其结构和力学性能等，从而降低滑坡的稳定性能。

一旦这个变化打破原来维持稳定的度,则诱发滑坡产生、复活。

当遇到大雨或暴雨时，雨水会迅速进入到滑坡后缘裂缝和危岩体拉账裂缝，使裂缝中充满水而产生较大的侧向压力作用在裂缝壁上，使滑坡立即启动。

图4 暴雨中裂缝水劈作用形成示意图
2.2降雨诱发滑坡的作用方式
(1)降雨对边坡岩体起加载作用，饱和岩体,增加容重。

图5 降雨加载滑坡形成示意图
(2)降雨对岩土体力学强度的影响，包括：一、软化作用：水的软化作用指由于水的活动使岩土体强度降低的作用。

二、润滑作用：由于可溶盐，胶体矿物连接的岩石，当有水渗入时，可溶盐溶解，胶体水解，使原有的连接变为水胶连接，导致矿物颗粒间连接力减弱，摩擦力减小，同时水胶起到润滑的作用。

三、连接作用：束缚在矿物表面的水分子可通过其吸引力作用将矿物颗粒拉近、接紧，起连接作用。

四、孔隙压力作用：对于孔隙和裂隙中含有重力水的岩土体，当其。