水位升降速度及降雨对膨胀岩边坡稳定性的影响
降雨对边坡稳定性的影响
1、2014年2月24日至2014年2月28日向教师报送文献综述和《开题报告》。
2、2014年3月3日至2014年5月9日撰写论文，并及时报送导师审阅。其中，3月3日—3月14日交详细论文提纲交导师审阅；3月15日—4月11日完成初稿送交导师指导；4月12日—5月9日完成第一次修改后交导师指导。
4.选题研究的技术路线、研究方法和要解决的主要问题：
课题为土体降雨入渗特性对边坡稳定性影响的研究，是通过建立模拟实验并建立物理模型，分析入渗实验中获得的边坡在不同雨型条件下各项稳定参数的变化，并运用到软件中进行数值模拟分析。期间我们通过使用Bishop条分法对土体稳定性进行了初步分析，之后运用软件建立了物理模型
商洛学院本科生毕业设计(论文)开题报告
课题名称
降雨对边坡稳定性的影响
学生姓名
学号
专业
指导教师
职称
所在系
课题来源
课题类型
1.研究的目的和意义：
本课题对降雨对边坡稳定性的影响的应用进行研究（设计），其研究意义如下：
边坡在雨季容易产生滑坡现象，在雨季，正常情况下稳定的边坡随着降雨时间的推移和雨水的入渗的作用，极可能发生滑坡。经调查表明，大多数边坡失稳情况都是发生在多雨季节或强降雨之后，可见降雨入渗对边坡稳定性影响具有重要意义。
3、2014年5月12日至2014年5月16日完成论文并送导师审阅。
4、2014年5月19日至2013年5月23日参加答辩。
6、研究的特色及创新点：
本文通过模型建立，研究了降雨强度及历时、时间推移对边坡稳定性的影响。主要结论有：
（1）、相同降雨量条件下，短时降雨对边坡稳定性的影响较小。长时间降雨对边坡稳定性影响较大。
雨水对边坡的危害主要表现在两个方面：一是土体浅层迅速达到饱和，坡面形成地表径流，对坡面造成冲刷：二是液体渗透到坡体内部，导致渗流场的变化而引起作用在土体上动水荷载和静水荷载的增大和土体抗剪系数的降低，边坡土体的含水量增大，并同时产生一定的渗流力，强度降低和渗流力的共同作用，导致边坡产生滑动破坏。因此，了解雨水在边坡上的渗流形态，对于进一步研究边坡降雨入渗规律以及在考虑降雨入渗条件下边坡的稳定性分析，都具有重要的意义。
降雨对边坡稳定性影响研究综述
降雨对边坡稳定性影响研究综述论文
降雨对边坡稳定性的影响研究已有很长时间，它涉及到河流水位变化、土壤体积变化、坡度改变以及边坡稳定性等方面。
本文通过查阅各种文献，综述了降雨对边坡稳定性影响的研究，分析了降雨引起的不同形式的非线性稳定性，以期为其他类似研究提供科学依据。
土壤水分的变化是降雨对边坡稳定性影响的最重要因素。
当土壤内的水分发生变化时，土壤体积也会发生变化，从而影响边坡的稳定性。
此外，降雨也会降低土层的强度，减少土壤的抗剪能力，从而加速边坡的滑动。
在这种情况下，边坡上的砂砾和泥砂会发生剪切，同时有利于形成新的滑动面，因此不利于边坡稳定性。
同样，河流水位变化也会对边坡稳定性产生影响。
河流水位升高会增加边坡下游河谷的沉积物量，从而导致边坡坡度发生变化。
随着坡度的变化，边坡的稳定性也会受到影响。
另外，河流水位升高还会导致边坡表面水蚀，加速边坡塌陷，进一步降低边坡稳定性。
此外，研究还发现，降雨也会引起边坡上的不同形式的非线性稳定性变化。
例如，降雨会导致坡面上凹槽的增多，使坡面表面变得不平，从而降低了边坡的稳定性。
同时，由于水流的形成，大量水会聚集在坡面上，造成水动力的作用，使坡面易于发生滑动，进一步影响边坡的稳定性。
综上所述，降雨是影响边坡稳定性的重要因素，它会引起土壤
体积、河流水位及坡度等方面的变化，同时也会导致不同形式的非线性稳定性变化。
因此，在评估边坡稳定性时，应考虑到降雨的影响，以便更好地保护边坡稳定性，为人们提供更安全的环境。
降雨类型对边坡稳定性的影响
降雨类型对边坡稳定性的影响边坡是山地地形中常见的自然地形，也是道路和铁路等基础设施建设中必须面对的地形。
降雨对边坡稳定性的影响是边坡工程中必须考虑的重要因素之一。
不同类型的降雨都会对边坡稳定性产生不同的影响，因此，在进行边坡工程设计和施工的过程中，要对不同类型的降雨进行区分和分析，以保证边坡的稳定性。
首先，降雨类型对边坡稳定性的影响主要是与降雨强度、降雨持续时间和降雨形态有关。
对于边坡工程来说，常见的降雨类型包括强降雨、暴雨、连续降雨、雪融雨以及冰雹等。
其中，强降雨和暴雨是对边坡稳定性影响最大的两种降雨类型。
强降雨是指在短时间内雨量达到或超过局地平均降雨量两倍的现象。
由于其雨量大、时间短、空间范围小的特点，强降雨容易引起边坡上下移动，导致滑坡或崩塌等事故的发生。
强降雨还会造成土壤的饱和度增加，降低土壤的抗剪强度，使边坡易发生滑坡、坍塌等失稳变形。
暴雨是指在短时间内雨量超过局地平均降雨量3倍以上的现象。
由于其雨量大、时间短、空间范围小，暴雨容易导致边坡渠流和土石流等地质灾害的发生。
此外，暴雨会使边坡内部的孔隙水压力急剧上升，地表流水迅速汇集，边坡表面的流动水还会冲刷边坡地基，使其分层破坏，导致滑坡等潜在风险。
而连续降雨是指连续多天产生的降雨，由于降雨过程时间长，单次降雨量小，所以会在一定程度上降低边坡的稳定性。
这是因为，在连续降雨的过程中，土壤中的孔隙水压力逐渐增大，水分逐渐渗入土壤深处，导致土壤饱和度增加，土壤的抗剪强度逐渐降低。
而连续降雨也会使地表和土层发生水漫，进一步降低了边坡的稳定性。
雪融雨是指由于温度升高，雪层融化而形成其它类型降雨的情况。
雪融雨对边坡稳定性的影响主要是在山区且雪层融化时产生的降雨。
由于雪层对水分的吸收能力较为有限，雪融雨的水分大多汇集到雪层下部的土壤中，导致土壤饱和度增加，增加边坡滑动和崩塌的风险。
降雨类型对边坡稳定性的影响
降雨类型对边坡稳定性的影响降雨是地球上常见的自然现象，它对大地造成了广泛的影响。
特别是对于地质工程中的边坡稳定性来说，降雨的影响更是不可忽视的。
降雨类型对边坡稳定性的影响主要表现在降雨对边坡坡面的侵蚀作用和降雨对边坡土体的渗透作用两个方面。
本文将从这两个方面对降雨类型对边坡稳定性的影响进行探讨。
降雨对边坡坡面的侵蚀作用是影响边坡稳定性的重要因素之一。
降雨在边坡坡面上形成的水流，会对边坡土体进行冲蚀和侵蚀，导致边坡坡面的凹凸变化，甚至形成沟壑。
尤其是在强降雨季节，河流水位上涨，洪水冲击边坡，加剧了边坡坡面的侵蚀程度。
不同类型的降雨对边坡坡面的侵蚀作用也有所差异。
强降雨往往引起陡坡地段出现大量的滑坡、泥石流等地质灾害，对边坡坡面造成严重的侵蚀破坏；而细雨虽然对边坡坡面的侵蚀作用相对较小，但长期的轻微侵蚀也会导致边坡坡面的稳定性受到影响。
对于边坡稳定性的综合评价，必须考虑到降雨对边坡坡面的侵蚀作用的影响。
降雨对边坡土体的渗透作用也是影响边坡稳定性的另一个重要因素。
降雨会使边坡土体中的土壤孔隙饱和，土体的重力和抗剪强度会随之减小，导致边坡的稳定性减弱。
不同类型的降雨对边坡土体的渗透作用也存在差异。
强降雨往往导致边坡土体饱和，引发边坡滑坡等地质灾害；而长时间的细雨虽然不能短时间内引起边坡滑坡，但会使边坡土体长时间处于饱和状态，逐渐削弱土体的抗剪强度，从而增加了边坡失稳的可能性。
不同类型的降雨对边坡土体的渗透作用也需要进行综合评价，以更好地判断边坡的稳定性。
针对不同类型的降雨对边坡稳定性的影响，我们需要采取相应的对策来保障边坡的稳定。
对于强降雨造成的边坡坡面侵蚀，我们需要加强对边坡坡面的加固和保护。
可以采用植被覆盖、搭设护坡网、设置止水带等方式来减少降雨对边坡坡面的侵蚀作用。
对于降雨引起的边坡土体渗透作用，我们需要增强边坡土体的排水能力，以减少土体饱和状态的持续时间，从而提高边坡的稳定性。
可以采用排水沟、排水管等方式来加强边坡土体的排水能力，防止降雨引起的土体饱和现象。
水对边坡稳定的影响及其防治
水对边坡稳定的影响及其防治一、水对边坡稳定的影响水是地球上最重要的自然资源之一，但同时也是地质灾害中一个重要的因素。
水对边坡稳定的影响主要体现在以下几个方面：1. 地下水位变化：地下水位的变化会直接影响边坡的稳定。
当地下水位上升时，会增加边坡上部的压力，从而增加边坡滑坡的风险。
相反，地下水位下降会减小边坡的稳定性，容易导致边坡干裂和崩塌。
2. 降雨影响：降雨是引发边坡灾害的主要外部因素之一。
降雨会使地面土壤饱和，增加边坡的重量和水分含量，从而降低边坡的抗滑抗崩能力。
在长期的降雨侵蚀下，边坡容易发生松动和滑坡。
3. 地表径流：地表径流是降雨后地表的水流向，它会产生冲刷并侵蚀边坡表面，导致边坡的失稳。
特别是在边坡上设置排水沟道不畅，地表水无法及时排干的情况下，地表径流对边坡稳定性的影响更加显著。
水对边坡稳定性的影响是十分重大的。
地下水位的变化、降雨和地表径流都会对边坡造成不同程度的影响，容易引发边坡灾害。
加强水对边坡稳定性的监测和防控十分重要。
考虑到水对边坡稳定的重要性，采取合理的防治措施对于减少水对边坡的影响，提高边坡的稳定性至关重要。
针对水对边坡稳定的影响特性，提出以下几点防治措施：1. 监测水文地质条件：加强对边坡地下水位、降雨量和地表径流等水文地质条件的监测。
通过定期监测，掌握边坡的水文地质信息，及时发现变化并采取相应的处理措施。
2. 合理设计排水系统：对于处于边坡上部地下水位较高的区域，应合理设置排水系统，保证地下水可以及时排泄。
排水系统的设计需考虑地下水位、降雨强度和排水能力等因素，确保排水系统的畅通和有效。
3. 加强防护工程建设：在边坡周围设置防护工程，如设置护岸、挡土墙、排水渠等结构物，以防止地表径流对边坡的侵蚀和冲刷，提高边坡的稳定性。
4. 加强保护植被：在边坡上覆盖植被，可以有效减少地表径流对边坡的侵蚀，防止土壤松动和崩塌，提高边坡的稳定性。
5. 定期维护检查：定期对边坡进行维护检查，发现问题及时处理，预防边坡灾害的发生。
库水位涨落对库岸滑坡稳定性的影响
第33卷第5期地球科学———中国地质大学学报Vol.33 No.5 2008年9月Earth Science—Journal of China University of G eosciences Sept. 2008库水位涨落对库岸滑坡稳定性的影响罗红明1,3,唐辉明2,章广成2,徐卫亚31.中国科学院武汉岩土力学研究所,湖北武汉4300712.中国地质大学工程学院,湖北武汉4300743.河海大学岩土工程研究所,江苏南京210098摘要:三峡水库正常蓄水后,库水位在175～145m之间周期性波动,滑坡地下水渗流状态将会发生较大的改变,可能导致滑坡失稳.因此,研究库水位周期性波动下滑坡的稳定性具有十分重要的意义.提出了土水特征曲线的多项式约束优化模型和采用饱和-非饱和渗流数值模型.以赵树岭滑坡为例,利用有限元数值计算了库水位在175～145m之间波动下地下水渗流场,将计算得到的孔隙水压力用于滑坡的极限平衡分析,探讨了库水位上升和下降对库岸滑坡稳定性的影响.研究表明:多项式优化模型可以很好地拟合非饱和土的土水特征曲线;库水位上升时滑坡稳定性系数总体逐渐增大,库水位下降时滑坡稳定性系数总体逐渐减小;无论是库水位上升还是下降到库水位155m时,其稳定性系数最小;同一库水位下,库水位上升时的稳定性系数比下降时的稳定性系数大.关键词:库水位涨落;土水特征曲线;饱和-非饱和渗流;库岸滑坡;稳定性评价.中图分类号:P642 文章编号:1000-2383(2008)05-0687-06 收稿日期:2008-02-25 The Influence of W ater Level Fluctuation on the B ank Landslide StabilityL UO Hong2ming1,3,TAN G Hui2ming2,ZHAN G Guang2cheng2,XU Wei2ya31.I nstit ute of Rock and S oil Mechanics,Chinese A cadem y of S ciences,W uhan430071,China2.Facult y of Engi neeri ng,China Universit y of Geosciences,W uhan,H ubei430074,Chi na3.Research I nstit ute of Geotechnical Engi neeri ng,Hehai Universit y,N anj ing,J iangsu210098,ChinaAbstract:The water level will periodically fluctuate between145and175m since normal water level storage in Three G orges reser2 voir,while the ground water seepage of landslide will be subject to great changes,which may lead to landslide instability.S o it is of great significance to study the influence of water level fluctuatation on the bank landslide stability.In this paper,a polynomial con2 strained optimized model for soil2water characteristic curve is put forward and the saturated2unsaturated seepage flow numerical mod2 el is applied.In addition,Zhaoshuling landslide is taken as an example,water seepage fields are simulated by using finite element method with the water level fluctuation between145and175m.The transient pore water pressures are used for limit equilibrium an2 alyses of landslides with taking the effects of suction on shear strength of unsaturated soils into consideration.Then we discuss the effect of the fluctuation of water level in Three G orges reservoir on the bank landslide stability.The result shows that a polynomial constrained optimized model may well fit the characteristic curve of soil and water of unsaturated soil.The stability coefficient increa2 ses gradually in general along with reservoir water level rise and the stability coefficient decreases gradually in general along with the fall of reservoir water level.However,when the reservoir water level reached155m,whether it rises from145m or falls from175 m,the stability coefficient is smallest;while the stability coefficient in period of reservoir water level rising from145m to175m is larger than that in period of falling from175m to145m.K ey w ords:water level fluctuation;characteristic curve of soil and water;saturated and unsaturated seepage;bank land2 slide;stability evaluation.基金项目:中国地质调查局“鄂西恩施地区滑坡形成机制与危险性评价”项目(No.1212010640604).作者简介:罗红明(1980-),男,博士,助理研究员,主要从事岩土体稳定性评价和岩土工程数值模拟方面的研究工作.E2mail:luohongming1980@地球科学———中国地质大学学报第33卷 水库库岸滑坡的稳定性研究对确保水电工程建设的顺利进行及其正常运营具有重大意义.特别是意大利瓦依昂水库滑坡事件之后,各国学者及地质工程师开始重视人类工程活动与周围地质环境之间的相互作用,由此掀开了滑坡研究的新篇章.由于水库调度运营,库岸边坡外的水位常处于变动之中,岸坡内外水分的相互补给使岸坡内渗流场不断变化,从而使岸坡内的孔隙水压力场也处在不断的变化之中,进而影响到岸坡的稳定性(刘才华等,2005;刘新喜等,2005;张文杰等,2006).岸坡失稳多是由岸坡外水位的这种变动引起的.有关文献报道了Roo sevelt湖附近地区1941-1953年发生的一些滑坡,结果发现有49%发生在1941-1942年的蓄水初期,30%发生在水位骤降10～20m的情况下,其余为发生在其他时间的小型滑坡;在日本,大约60%的水库滑坡发生在库水位骤降时期,其余40%发生在水位上升时期,包括蓄水初期.随着三峡水库2002年的蓄水以及蓄水后的正常运行,库区水位变化将对库区内滑坡的稳定性产生重要影响.因此,研究三峡库区库水位下降和上升作用下滑坡的稳定性问题既是一个复杂的理论课题,也是一个重大的工程应用问题.本文以三峡库区巴东县赵树岭滑坡为例,采用饱和-非饱和数值模拟方法计算了库水位上升和下降情况下的地下渗流场,将计算得到的孔隙水压力用于滑坡的极限平衡分析,探讨了库水位下降和上升对滑坡稳定性的影响.1 饱和-非饱和渗流模型根据三峡库区库水位调控方案,库水位在175～145m波动,非饱和区土壤水的运动和饱和区水的运动是相互联系,将两者统一起来即所谓饱和与非饱和问题.当采用水头h作为控制方程的因变量,对于各向异性的二维饱和-非饱和渗流控制方程为(张培文等,2003):99x k x 9h9x+99y k y9h9y=m wρw g9h9t,(1)式(1)中:k x,k y分别为水平和垂直方向的饱和渗透系数;ρw为水的密度;g为重力加速度;m w为比水容量,定义为体积含水量θw对基质吸力(u a-u w)偏导数的负值:m w=-9θw9(u a-u w).(2)渗流边界条件如下, 水头边界:k9h9n{Γ1=h(x,y,t).(3) 流量边界:k9h9n{Γ2=q(x,y,t).(4)2 赵树岭滑坡的渗流场数值模拟2.1 赵树岭滑坡的基本特征赵树岭滑坡(唐辉明等,2002;胡新丽等,2006)总体上为巨型勺状滑坡,是经多次局部滑移和弯曲倾倒滑移形成的综合滑体.赵树岭滑体平面上呈不太规则的长方形,中前部大致等宽.滑体东西宽约550m,南北长约900～950m,面积约50×104m2.滑体表面总体呈阶梯状,400m以上为滑坡后缘陡坡.滑坡区物质总体上可分为一个大层,即表层崩滑体层和基岩.表层崩滑体层主要由岩体经滑移形成的块裂、碎裂岩、含泥碎块石及碎块石组成,主要来源于T2b3.基岩则以T2b2紫红色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩为主.崩滑体层最大厚度约50～65m.最低一个滑带位于T2b3/T2b2界面附近,该滑带形状上基本与地形起伏一致前部及中部较缓后部及下部较陡(图1).地层岩性、地质结构、地形地貌、人类工程活动、地震、降雨等几个因素在短时间内不会改变滑坡整体稳定的状况.水文地质条件是一个随时间变化的因素,特别是三峡水库蓄水及水位波动,将极大地改变滑坡体内的水文地质条件,是影响滑坡整体稳定性的重要因素.2.2 赵树岭滑坡渗流计算模型根据赵树岭滑坡的工程地质特征,选择赵树岭图1 赵树岭滑坡典型工程地质剖面图Fig.1Engineering geological profile of Zhaoshuling slope886 第5期 罗红明等:库水位涨落对库岸滑坡稳定性的影响滑坡主滑剖面作为渗流计算主剖面.采用Geo 2slope 软件SEEP/W 进行模拟.渗流边界为:滑面为隔水边界即为零流量边界,库水位以上为零流量边界,库水位以下为定水头边界.二维有限元模型如图2所示,共剖分828个单元,891个节点.2.3 渗流计算工况本文按照三峡水库蓄水后运营时水位调节方案,设计边界水头函数如下,水位上升时:H (t )=145+t ,t ∈(0～30d )175,t ∈(30～160d )(5)水位下降时:H (t )=175-0.25t ,t ∈(0～120d )145,t ∈(120～240d )(6)2.4 非饱和渗流计算参数的确定对于非饱和土,土水特征曲线的数学模型并不是唯一的.土的类型不同,所得出的数学模型也有所不同.依据其数学表达式的形式可分为4类:(1)对数函数的幂函数形式表达的数学模型(Fredlund and Xing ,1994);(2)幂函数形式的数学模型(刘晓敏等,2001);(3)土水特征曲线的分形模型(徐永福和董平,2002);(4)对数函数形式的数学模型(蒋刚等,2001).上述4类数学模型都是关于基质吸力的函数,而且在ψ=ψb 处,4类数学模型的函数皆有定义且存在n 阶导数,因此,可以将4类土水特征曲线的数学表达式在ψ=ψb 处展开为Taylor 级数.戚国庆和黄润秋(2004)提出了在进气值<b 处按Taylor 级数展开的多项式数学模型,并与陕北黄土实测的土水特征试验对比,该数学模型拟合效果较好,无需确定经验参数,简单、易于使用.土水特征曲线一般可以写成以下表达式:θ=A 0+A 1<+A 2<2+…+A n <n ,(7)当θ=θs (饱和含水量)时,基质吸力<=0,带入图2 赵树岭滑坡计算有限元网格Fig.2Finite element mesh for analysis of Zhaoshuling slope上式得A 0=θs ,则:θ=A s +A 1<+A 2<2+…+A n <n ,(8)式(8)中体积含水量θ的取值范围为:θ∈[0,θs ],基质吸力<的取值范围为<∈[0,<max ].为了使系数{A }能够最大程度拟合土水特征曲线,笔者借助Micro soft Excel 提供的“规划求解”工具能够很好的解决这个问题.表1是赵树岭滑坡的实验数据,采用多项式约束优化模型对该滑坡土水特征曲线和非饱和渗透参数进行了计算(图3).根据以上优化模型得到体积含水量(θ)与基质吸力(<)多项式数学模型为:θ=-0.530e -8θ4+9.17e -6θ3-4.54θ2+8.24e -5θ+0.348.(9)因为C (<)=9θ9<,故容水度为:C (<)=-2.12e -7θ3+2.91e -5θ2-9.08θ+8.24e -5.(10)非饱和渗透系数同样采用多项式形式的约束优化模型进行求解,得到下式:表1 赵树岭滑坡的基质吸力(<)、体积含水量(θ)与相对渗透系数k r 的关系表T able 1Relationship of matrix suction ,water content and rela 2tive permeability coefficient on Zhaoshuling slope <(kPa )θk r80.10.03480.00056250.00.06960.00107040.30.10440.00599033.70.13920.02040029.30.17400.0526000.00.34801.000000图3 约束优化与试验数据对比Fig.3Contrast chart of holistic constrained optimization and test data986地球科学———中国地质大学学报第33卷图4 库水位上升(a )和下降(b )中地下水不同时刻的浸润线Fig.4Groundwater infiltration lines for different time of reservoir water level raise (a )and (b )level drawdow k r =8×10-8<4-2×10-5<3+1.8×10-3<2-0.0694<+1.(11)2.5 渗流模拟结果(1)库水位上升时地下水渗流特征.图4a 中,曲线数字0,1,2,3,4,5,6分别代表初始条件、蓄水5,10,15,20,25d 和30d 后地下水位位置.图4a 表明,当水位上升时,滑坡体内地下水都会出现“倒流”现象,从而浸润线都有略向左弯曲的趋势,地下水位的变化明显滞后于库水位上升;滑坡体地下水自由面在初期变化都很快,随着时间的进行,自由面最终将趋于稳定.(2)库水位下降时地下水渗流特征.图4b 中,曲线数字0,1,2,3,4,5,6分别代表初始条件、蓄水20,40,60,80,100d 和120d 后地下水位位置.图4b 表明,当水位下降时,地下水位的浸润线有略向下弯曲,地下水位变化滞后于库水位下降;滑坡体地下水自由面在初期变化都很快,随着时间的进行,自由面最终将趋于稳定.3 库水位涨落对滑坡稳定性的影响3.1 非饱和强度理论根据Terzaghi 的有效应力概念,土体内的剪应力仅能由土体的骨架所承担,土体的抗剪强度理应表示为法向有效应力的函数.因此,饱和土体的Mohr 2Coulombb 强度准则的表达式为:τf =C′+σ′t g <′=C ′+(σ-u w )t g <′,(12)式(12)中:τf 为破坏面上的剪应力;C ′为有效粘聚力;σ和σ′分别是总法向应力和有效法向应力;u w 为破坏面上的水压力;<为有效内摩擦角.工程实践证明,Mohr 2Coulomb 有效应力破坏准则适用于饱和土,在非饱和土力学中一般用(σ-u a )、(u a -u w )两个独立应力变量来描述非饱和土的应力状态,所以非饱和抗剪强度也表示成这两个独立变量的函数.Fredlund 用延伸的Mohr 2Cou 2lo mbb 公式表示非饱和土的抗剪强度:τf =C′+(σ-u a )tg <′+(u a -u w )t g <b,(13)式(13)中:(σf -u a )为破坏面上的净法向应力;(u a-u w )为破坏面上的基质吸力;<b 表示抗剪强度随基质吸力而增加的速率,数值由固结排水三轴试验获得.从式(3)可以看出,当土体饱和时,孔隙水压力u w 等于孔隙气压力u a ,因此基质吸力(u a -u w )等于零,从而平滑过渡为饱和土的抗剪强度公式.数值分析中为了便于计算,可以假定<b 为常数,并通过变换的取值大小来考察基质吸力对滑坡稳定性的影响.3.2 考虑基质吸力影响剩余推力法基于非饱和土力学理论的边坡稳定性极限平衡分析方法则是建立在非饱和土体引伸的Mohr 2Cou 2lomb 强度准则基础上的,对于库水位升降作用下的滑坡稳定性分析,不仅考虑饱和区内由于库水位波动引起的地下水压力变化对滑坡稳定性的影响,而且考虑非饱和区基质吸力变化对滑坡稳定性的影响.本方法所用的非饱和滑坡稳定性分析方法是基于饱和滑坡稳定分析中的剩余推力法进行扩展得到的.在非饱和区除了要加上负孔隙水压力引起的部分抗剪强度还要考虑不同饱和度情况下的土的容重的变化.另外还有含水量不同对非饱和介质材料抗剪强度参数的影响,为了简化问题,这里不考虑强度参数的折减.如公式(13)所示,如果令C =C ′+(u a -u w )f t g <b,(14)则公式(14)可以写成:τf =C +(σf -u a )f t g <b,(15)式(15)从形式上与饱和Mohr 2Coulombb 公式相同,这样就可以采用分析饱和边坡稳定性的方法来计算非饱和边坡的稳定性.在大多数情况下,孔隙气压力u a 为大气压力,即u a =0.具体计算时应注意C96 第5期 罗红明等:库水位涨落对库岸滑坡稳定性的影响是一个变化的参数,在饱和区,我们可以直接采用有效粘聚力,在非饱和区,利用式(15)求得.剩余下滑力在计算滑坡推力和稳定性时,假定该滑面取单位宽度计算,不计两侧摩擦力和滑体自身挤压力;滑动面和破裂面分别按直线计算,整体呈折线滑动.并假定每一条块剩余下滑力方向与条块底部滑面平行.在主滑剖面上取序号为i 的一个条块(如图5)分析其受力情况.其上作用有垂直荷载(W i )和水平荷载(Q i ),前者如重力和工程荷载等,后者指向坡外的水平向地震力K c W i 及水压力U i 等.该条块承受了上一分条的剩余下滑力E i -l 、倾角αi -l ,以及本条块的剩余下滑力E i 的反力、倾角αi ,底部为垂直潜滑面的反力N i 、扬压力U i 及切反力T i .通过∑x i =0,∑y i =0,进行联立求解可得.第i 块的下滑力为:T 下=W i sin αi +K c W i co s αi +(U i-1-U i+1)co s αi +E i-1co s (αi-1-αi ).(16)第i 块的抗滑力为:T 抗=W i cos αi -U i -K c W i sin αi -(U i-1-U i+1)sin αi +E i-1sin (αi-1-αi )t g <′+C i l i .(17)在非饱和区,式(17)中U i -l 、U i 、U i +l 均为基质吸力,实际上每个点的基质吸力都不相等,假设同一直线上的基质吸力呈线性分布,这样可以类似于饱和区静水压力分布规律来分析非饱和区基质吸力分布.稳定性系数为K =T 下T 抗,(18)具体计算滑坡推力时,采用减小抗滑力法.所以第i 条块的下滑力为E i =W i sin αi +K c W i cos αi +(U i-1-U i+1)cos αi -1KT 抗+E i-1λi ,(19)λi =cos (αi-1-αi )-tg <iksin (αi-1-αi ).(20)式(20)中:λi 为传递系数.通过反复迭代计算得最后一个条块剩余下滑力为0时的稳定性系数即为所求.3.3 滑坡稳定性评价采用上述方法计算赵树岭滑坡在库水位上升和下降过程中稳定性,其稳定性如图6所示.由图6可知:145m 库水位上升到175m 库水位,滑坡稳定性总体逐渐增大,但在150m 库水位上升到155m 库水位时,滑坡稳定性系数略有减小.175m 库水位下降到145m 库水位,滑坡稳定性总体逐渐减小,但在155m 库水位下降到150m 库水位时,滑坡的稳定性系数略有增大;库水位上升过程中,滑坡体内地下水都会出现“倒流”现象,从而浸润线都有略向左弯曲的趋势,库水位对滑坡前缘产生较大的静水压力,有利于滑坡的稳定;而在库水位下降过程中,地下水力梯度增大,对滑坡产生较大的渗透压力,不利于滑坡的稳定.库水位变化中滑坡稳定性变化情况反常的原因都是与滑坡的滑面形状有关.库水位上升和下降过程中,同一特征水位情况下库水位上升时的稳定性系数比下降时的稳定性系数大.4 结论通过饱和-非饱和渗流场模拟及其影响下的滑坡稳定性分析评价,得到如下结论:(1)提出了土水特征曲线的多项式形式的约束优化模型,该模型不仅可以拟合非饱和渗透系数与基质吸力的函数关系,而且简单实用.196地球科学———中国地质大学学报第33卷(2)当水位上升时,滑坡体内地下水都会出现“倒流”现象,从而浸润线都有略向左弯曲的趋势;滑坡体地下水自由面在初期变化都很快,随着时间的进行,自由面最终将趋于稳定;当水位下降时,滑坡体地下水自由面在初期变化都很快,随着时间的进行,自由面最终将趋于稳定.(3)库水位上升时滑坡稳定性系数逐渐增大,但在150m库水位上升到155m库水位时,滑坡稳定性系数略有减小;库水位下降时滑坡稳定性系数逐渐减小,但在155m库水位下降到150m库水位时,滑坡的稳定性系数略有增大;同一特征水位下,同一特征水位情况下库水位上升时的稳定性系数比下降时的稳定性系数大.R eferencesFredlund,D.G.,Xing,A.,1994.Equations for the soil2water characteristic curve.Can.Geotech.J.,31:521-532. Hu,X.L.,Tang,H.M.,Ma S.Z.,et al.,2006.Numerical simulation of the3D landslide stability in Three G orgesarea based on NMR.Earth S cience—J ournal of ChinaUni versit y of Geosciences,31(2):279-284(in Chinesewith English abstract).Jiang,G.,Lin,L.S.,Liu,Z.D.,et al.,2001.Analysis meth2 od for slope stability considering unsaturated soilstrength and its application.Chinese J ournal of RockMechanics and Engineering,20(A01):1070-1074(inChinese with English abstract).Liu,C.H.,Cheng,C.X.,Feng,X.T.,2005.Study on mech2 anism of slope instability due to reservoir water levelrise.Rock and S oil Mechanics,26(5):669-773(inChinese with English abstract).Liu,X.M.,Zhao,H.L.,Wang,L.J.,2001.Research on soil water character of unsaturated pulverescent clay by ex2 periment.Underg round S pace,21(5):375-378(inChinese with English abstract).Liu,X.X.,Xia,Y.Y.,Lian,C.,et al.,2005.Research on method of landslide stability valuation during suddendrawdown of reservoir level.Rock and S oil Mechanics,26(5):1427-1436(in Chinese with English abstract). Qi,G.Q.,Huang,R.Q.,2004.A universal mathematical model of soil2water characteristic curve.J ournal of En2gineering Geolog y,12(2):182-186(in Chinese withEnglish abstract).Tang,H.M.,Ma,S.Z.,Liu,Y.R.,et al.,2002.Stability and control measures of Zhaoshuling landslide Badong County,Three G orges reservoir.Earth Science—J our2 nal of China Universit y of Geosciences,27(5):621-625(in Chinese with English abstract).Xu,Y.F.,Dong,P.,2002.Fractal models for the soil2water characteristics of unsaturated soils.Rock and S oil Me2 chanics,23(4):400-405(in Chinese with English ab2 stract).Zhang,P.W.,Liu,D.F.,Huang,D.H.,et al.,2003.Satu2 rated2unsaturated unsteady seepage flow numerical sim2 ulation.Rock and S oil Mechanics,24(6):927-930(in Chinese with English abstract).Zhang,W.J.,Zhan,L.T.,Ling,D.S.,et al.,2006.Influence of reservoir water level fluctuations on stability of un2 saturated soil banks.J ournal of Zhej iang Universit y (Engineering S cience),40(8):1365-1370,1428(in Chinese with English abstract).附中文参考文献胡新丽,唐辉明,马淑芝,等,2006.基于NMR的库区滑坡三维稳定性数值模拟.地球科学———中国地质大学学报,31(2):279-284.蒋刚,林鲁生,刘祖德,等,2001.考虑非饱和土强度的边坡稳定分析方法及应用.岩石力学与工程学报,20(A01): 1070-1074.刘才华,陈从新,冯夏庭,2005.库水位上升诱发边坡失稳机理研究.岩土力学,26(5):669-773.刘晓敏,赵慧丽,王连俊,2001.非饱和粉质粘土的土水特性试验研究.地下空间,21(5):375-378.刘新喜,夏元友,练操,等,2005.库水位骤降时的滑坡稳定性评价方法研究.岩土力学,26(5):1427-1436.戚国庆,黄润秋,2004.土水特征曲线的通用数学模型研究.工程地质学报,12(2):182-186.唐辉明,马淑芝,刘佑荣,等,2002.三峡工程库区巴东县赵树岭滑坡稳定性与防治对策研究.地球科学———中国地质大学学报,27(5):621-625.徐永福,董平,2002.非饱和土的水分特征曲线的分形模型.岩土力学,23(4):730-734.张培文,刘德富,黄达海,等,2003.饱和-非饱和非稳定渗流的数值模拟.岩土力学,24(6):927-930.张文杰,詹良通,凌道盛,等,2006.水位升降对库区非饱和土质岸坡稳定性的影响.浙江大学学报(工学版),40(8):1365-1370,1428.296。
降雨作用下不同库水位升降速率对某滑坡稳定性的影响
（ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ Ｇ ｏ ｒ ｇ ｅ ｓ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｍ ｉ ｔ ｙ Ｋ ｅ ｙ Ｉ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｈ ａ ｚ ａ ｒ ｄ ｓ ｏ ｎ Ｔ ｈ ｌ ￣ ｅ
Ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎｃ ｅ ｏ ｆ Ｒｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｉ ｒ Ｗ ａｔ ｅ ｒ Ｌｅ ｖ ｅ ｌ ’ｓ Ｆｌ ｕｃ ｔ ｕ ａｔ ｉ ｏ ｎ Ｒａ ｅ ｔ ｕ ｎ ｄｅ ｒ Ｒａｉ ｎ ｆ ａ ｌ ｌ Ｏ ｎ Ｌａ ｎｄ ｓ ｌ ｉ ｄ ｅ Ｓｔ ａｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ＺＩ － Ｉ ＡＮＧ Ｓ ｈ ａ ｏ ・ ｑ ｉ ｎ， ＸＩ ＡＮＧ Ｌｉ ｎ ｇ， Ｗ ＡＮＧ ｌ ｉ
系数 ，并得 到不 同库 水升降速率下滑坡稳定 系数变化 图 。研究 表明 ，随着库水 下降速 率的增 大 ，滑坡 的稳 定系
数逐渐 减小 ，且 在速率变化的初期阶段 ，稳定系数 出现 明显 的陡降。 关键词 ：库水位 ；升降速率 ；滑坡 ；渗流 ；稳定性系数 ；
中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｖ ６ ９ ８ ． ２ ３ ２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ８ — ７ ０ １ Ｘ（ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ ． ０ ０ ６ ９ — ０ ４
ｏｒ Ｇ ｇ ｅ ｓ Ｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｅ Ａ ｒ ｅ ａ ， Ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｅ ｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，Ｙ ｉ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ４ ４ ３ ０ ０ ２ ，Ｈ ｕ ｂ ｅ ｉ ，Ｃ ｉｎ ｈ ａ ）
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｅ ｘ ｐ ｅ ｉ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｈ ａ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｎ ｔ ｈ ａ ｔ ｌ ｆ ｕ ｃ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｆ ｒ ｅ ｅｒ ｓ ｖ ｏ ｉ ｒ ｈ ａ ｖ ｅ ａ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｎ ｔ ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｏ ｎ ｈｅ ｔ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｓ ｌ ０ ｐ ｅ ．
降雨类型对边坡稳定性的影响
降雨类型对边坡稳定性的影响降雨是自然界常见的气象现象，对地球生态环境、土地资源和人类生活产生着重要影响。
而降雨对边坡稳定性的影响更是不可忽视的重要因素。
边坡是指在自然环境或人工工程中的山体或土坡地质体，其稳定性直接关系到周边的生态环境和人类安全，所以研究降雨类型对边坡稳定性的影响，对于土地资源的合理利用和生态环境的保护具有重要的意义。
降雨类型是指降水的形态和特性，通常包括持续时间、强度、频率、雨型等因素。
当降雨发生时，其对边坡稳定性造成的影响主要表现在以下几个方面：第一，降雨会导致边坡的水文变化。
降雨之后，水会渗透到边坡内部，改变了边坡的渗透能力和地下水位，加剧了边坡内部土层的湿润程度。
当降雨较大且持续时间较长时，边坡内部的水位会显著升高，增加了边坡滑动的可能性。
而短时强降雨则容易引发边坡的冲刷和坡脚部位发生水土流失。
第二，降雨会加剧边坡的重力滑动和坡面侵蚀。
在边坡表面，雨水的侵蚀和冲刷会使得边坡土壤质地松散、均匀性降低，同时因雨水的流动导致土壤流失，这就使得边坡表面的支撑能力下降，加剧了边坡的滑动和破坏风险。
为了更好地研究降雨类型对边坡稳定性的影响，可以从以下几个方面进行深入的分析：对降雨特性进行精细化观测和分析。
利用现代气象观测技术，可以详细记录和分析不同类型降雨的强度、持续时间、频率等特性，从而为边坡稳定性的研究提供可靠的数据基础。
通过数值模拟和实验研究，探讨不同降雨类型对边坡稳定性的影响机理。
利用地质力学、岩土工程等领域的数值模拟技术，可以模拟不同降雨类型下边坡内部土体的受力和变形过程，探讨不同降雨对边坡稳定性的影响机理。
结合实际工程案例，总结不同降雨类型对边坡稳定性的影响规律。
通过对历史工程事故和现场观测数据的分析，可以得出不同降雨类型对边坡稳定性的影响规律和特点，为今后的工程设计和土地资源利用提供科学依据。
降雨类型对边坡稳定性的影响是一个复杂而又重要的研究课题，需要多学科的交叉和深入探讨。
降雨类型对边坡稳定性的影响
降雨类型对边坡稳定性的影响降雨是一种常见的自然现象，在地质和工程领域中对边坡稳定性产生重要影响。
降雨类型对边坡稳定性的影响是指不同类型降雨在引起边坡破坏和稳定性变化方面的差异。
本文将介绍降雨类型对边坡稳定性的影响，并举例说明其具体的作用。
降雨类型的影响主要体现在降雨的强度、持续时间和空间分布等方面。
不同类型的降雨会导致边坡不同程度的饱和，进而影响边坡材料的强度和黏聚力。
对于较短时间、强度较大的降雨，其短时间内的冲刷和渗透作用容易造成边坡的表土流失和孔隙水压的快速上升，增加了边坡溃坡的风险。
而较长时间、强度较小的降雨则会逐渐使边坡达到饱和状态，造成土体的液化和软化，从而增加边坡破坏的可能性。
降雨在空间上的不均匀分布也会导致边坡不同部位的饱和程度不同，进一步增加了边坡的不稳定性。
降雨类型的影响还表现在对边坡的渗流和排水过程的影响上。
不同类型的降雨对于边坡内部孔隙水压的变化和土层的渗透能力有不同的影响。
强降雨会增加边坡土壤饱和度，导致孔隙水压的增加，从而减小了土壤的有效应力和抗剪强度。
降雨过程中的渗透与排水对边坡的稳定性也有重要影响。
如果边坡土壤的渗透性较差，降雨过程中积累的孔隙水无法及时排出，会增加土体的重量和孔隙水压力，进而削弱边坡的稳定性。
不同类型的降雨还会对边坡材料的微观结构和力学特性产生影响。
连续降雨会引起边坡土壤内部的颗粒重新排列和土壤颗粒之间的重排，从而改变了土壤的孔隙结构和抗剪特性。
降雨还会对边坡土壤中的胶结物质和有机物质的含量和分布产生影响，进一步改变了边坡的力学特性。
这些微观结构和力学特性的变化会直接影响边坡的稳定性和抗剪强度。
降雨类型对边坡稳定性有着重要影响。
不同类型的降雨会通过引起边坡土壤饱和、改变渗透和排水过程以及影响边坡材料的微观结构和力学特性等方面，造成边坡稳定性的变化。
在进行边坡工程设计和施工过程中，必须充分考虑降雨类型对边坡稳定性的影响，并采取相应的措施来确保边坡的安全稳定。
降雨对边坡稳定性的影响及防治措施
降雨对边坡稳定性的影响及防治措施摘要：降雨是影响边坡稳定性的一个重要因素。
通过阅读相关文献，首先简明列出了影响边坡稳定性的因素，然后按照土质边坡与岩质边坡的划分，详细阐述了降雨在边坡稳定中的影响与作用，最后就边坡工程中常见的治水措施做了充分的说明。
关键字：降雨；边坡稳定性；边坡治水Effect of raining on slope stability and prevention measuresAbstract:Raining is an important factor in slope stability. After reading some references, the influenced factors are briefly mentioned in the first part. Then the effect and action of raining on slope stability are given in detail according to the classification of terrene slope and rock slope. At last, some general water prevention measures are showed well.Key words: raining; slope stability; water prevention of slope引言降雨是产生边坡失稳的重要条件之一,崩塌、滑坡、泥石流等边坡失稳现象的发生和发展多受降雨等因素的控制。
根据查阅有关资料统计,我国的边坡失稳大多与降雨有关。
无论是少雨的西北地区,还是多雨的华南地区,从南到北,自东向西, 绝大多数的崩塌、滑坡、泥石流发生在雨季。
特别是在暴雨之后往往出现大量的滑坡、崩塌等边坡失稳现象,而且损失惨重。
如1982年7月重庆云阳地区连降暴雨，由于排水沟被堵、排水失效，大量水流渗人老滑体，使滑体内部抗滑力削弱，从而导致鸡扒子滑坡。
降雨对边坡稳定性的影响分析
降雨对边坡稳定性的影响分析摘要：降雨是地质灾害的主要诱发因素之一，也是工程基坑边坡事故的主要诱发因素。
边坡出现险情甚至直接导致了基坑的崩塌，也带来很严重的经济损失和人员伤害。
因此，考虑降雨影响的土坡稳定分析已成为一个急需解决的复杂工程问题。
关键词：降雨对边坡影响；边坡稳定性；影响分析Abstract: the rainfall is one of the main geological hazard factors, mainly induced by engineering excavation slope is accident factors. Slope danger even led directly to the foundation pit collapse, has also brought serious economic loss and personnel injury. Therefore, considering the effect of rainfall on slope stability analysis of complex engineering problems has become an urgent.Keywords: influence of rainfall on the slope; slope stability; impact analysis引言：边坡在雨季容易产生滑坡这是一个普遍现象，正常情况下这些边坡是稳定的，但随着降雨时间的推移和雨水的入渗作用，一些看来十分可靠的边坡也可能在雨季发生滑坡。
调查研究表明，绝大多数土坡失稳出现在降雨期间或降雨之后，可见降雨入渗对土质边坡稳定性影响具有重要意义。
而且滑坡作为一种地质灾害，由于其作用因素及运动机理的多变性和复杂性，一直是世界各国研究的重要地质和工程问题之一，而降雨又是诱发边坡滑坡的主要原因之一。
裂隙与降雨对膨胀土边坡稳定性的影响
裂隙与降雨对膨胀土边坡稳定性的影响膨胀土是由于其粘性高、含水量大等特性容易在干湿变化环境下发生膨胀或收缩现象的土壤。
膨胀土边坡稳定性主要受到其干湿变化所引起的体积变化而受到影响，同时也会受到裂隙和降雨等多方面因素的影响。
裂隙影响膨胀土边坡稳定性的原因之一是由于其导致土体内部强度的降低，从而使其容易出现破裂断层或滑坡等现象。
在干季情况下，膨胀土由于含水量的减少可能会导致土体内部潜在裂隙不断扩大，从而使外力的作用对土体的破坏更容易发生。
此时，土体会失去原来具有的一些完整性和连续性，对其稳定性的影响相较显著。
而降雨对边坡稳定性的影响则是由于其能够直接作用于土体表面形成流动水，导致不同于干季的体积膨胀变化。
雨水滲透到膨胀土中使其含水量增加，造成体积变化，相应产生水润滑作用，降低侧向阻力，加剧了边坡破坏的可能性。
而雨水对膨胀土稳定性的影响也取决于某些土工参数的大小，如含水量、排水性能等，其在一定范围内诱发的体积膨胀程度也会对边坡的稳定性产生影响。
然而，裂隙与降雨对边坡稳定性形成的复合因素具有交互作用的特性。
如果边坡已出现明显的裂隙结构，在雨水侵蚀和水润滑作用的加持下，裂隙很可能进一步扩展，加剧了边坡崩塌和滑坡的可能性。
此外，降雨还会导致产生的渗流压力进一步增大，进一步促进了地下水位的升高和影响地下水对土体的稳定性，从而加快膨胀土边坡稳定性的下降进程。
总之，裂隙和降雨等多种因素共同影响边坡土体的稳定性，需要将这些因素综合考虑，并采取相应的工程措施以确保边坡稳定。
例如在边坡工程中，为了防止洪水和雨水对边坡稳定性造成破坏，可以采用构筑物增加侧向抗滑性能，同时进行边坡排水。
处理裂隙方面，可以采取加固性的措施和减轻负荷等方法来防止破裂或滑动的发生。
这时，可以通过采用高强度地锚板、钢绞线网等加固措施，使裂隙部位强度提高，减轻边坡受力条件，从而增强边坡的稳定性，提高其可靠性、安全性以及经济效益。
水位变化速率对涉水滑坡稳定性的影响
水位变化速率对涉水滑坡稳定性的影响地下水位对滑坡的稳定性有很大影响，对于涉水滑坡，河流水位下降速率越大，地下水位滞后效应越强烈，滑坡的稳定性也就越低。
文章使用传递系数法以及Geo-Studio系列软件中的SLOPE/W模块进行数值模拟计算，对比了不同水位下降速率下的滑坡稳定性。
标签：滑坡稳定性；水位变化速率；数值模拟地下水是滑坡稳定性的重要影响因素之一。
对于涉水滑坡，随着河流水位的下降，坡体内的浸润线也随着下降，滑坡体内浸润线随着河流水位的下降而存在滞后现象，坡体内的地下水位线一直高于河流水位，这是由于下降速度较快，坡体内的孔隙水来不及排出，从而形成了较大的孔隙水压力，改变了滑体的渗流场。
同时，下降速率越大，滞后效应越强烈[1-4]。
1 滑坡基本特征及稳定性分析1.1 斜坡特征滑坡所處斜坡地貌为河流下切形成丘陵地形，斜坡坡向109°，为斜顺坡，前缘高程152m，后缘高程230m，坡高约47m，坡长约201m，坡体形态近直线型，中前部呈阶梯状，中部滑体滑动后，经人工改造，呈微凹形，前缘微具负地貌，呈洼地，临江呈陡坎、缓坡交替的阶梯状地貌，坡体总体呈后陡前缓的坡度变化，总体坡度约12-25°。
1.2 物质组成及结构（1）滑体结构特征。
滑体物质主要为粉质粘土夹少量碎块石，总体呈稍密、稍湿、可塑状，可见块石，但数量较少，基本为土黄色，可塑粉质粘土，仅偶见块径达数公分至数十公分块石，滑坡后缘斜坡堆积崩积块石，主要为灰黑色粉质粘土夹砂岩大块石，大块石块径一般为1.5-2m，个别达3m以上，杂乱分布后方斜坡。
滑体纵向上后缘薄，仅约2-3m堆积体层，向前缘渐厚至8-10m，纵向上总体近直线型。
（2）滑床结构特征。
根据本次勘探成果等资料，该滑坡为沿着基覆界面的上覆土体滑动，滑床为基岩，其形态呈单斜状，滑床由中厚层状紫红色泥岩与浅灰色中-厚层状砂岩互层组成，属于由侏罗系中统沙溪庙组（J2s）岩层，产状变化不大，约为165°∠8°，与坡向相近，斜顺向坡，滑床基本呈微凹直线型，滑床中后部较平直，约为10-15°，至前段稍缓，为5°左右。
降雨类型对边坡稳定性的影响
降雨类型对边坡稳定性的影响
降水是导致边坡失稳和崩塌的主要原因之一，而降雨类型会对边坡稳定性造成不同的
影响。
本文将就降水类型对边坡稳定性的影响进行详细阐述。
首先，短时强降雨对边坡稳定性的影响比较大。
短时强降雨容易引发洪水和泥石流等
地质灾害，给边坡带来重大的破坏和影响。
此外，短时强降雨还会加速土壤中水分的渗透，降低地基的稳定性，从而导致边坡在较短时间内发生滑坡、崩塌等现象。
其次，持续性降雨对边坡稳定性的影响也不能忽略。
持续性降雨会使土壤中的水分逐
渐积累，土层的水压逐渐升高，从而减小土壤的承载力，对土体产生一定的稳定性影响。
当土层的水压达到一定程度时，边坡可能会出现滑坡或崩塌等地质灾害。
此外，雨雪交替或雨雪混合的降水类型也会对边坡稳定性造成影响。
雨雪交替或雨雪
混合的降水类型容易导致土体的收缩和膨胀，造成土层中产生应力变化，使土体的稳定性
降低，可能引发边坡滑坡和崩塌等地质灾害。
总之，降水类型是影响边坡稳定性的重要因素之一。
在边坡工程设计过程中，应该充
分考虑到不同降水类型对边坡稳定性造成的影响，采取相应的工程措施，提高边坡的稳定
性和安全性。
地下水位变化对斜坡稳定性的影响研究
地下水位变化对斜坡稳定性的影响研究地下水位是指地下含水层中水的上表面高度，其变化是影响斜坡稳定性的一个重要因素。
地下水位的升降会对斜坡的稳定性造成影响，因此研究地下水位变化对斜坡稳定性的影响具有重要意义。
本文通过分析地下水位变化对斜坡稳定性的影响，探讨了其机制和影响因素，为地质工程设计提供理论参考。
一、地下水位变化对斜坡稳定性的影响机制地下水位的升降对斜坡稳定性的影响主要体现在以下几个方面：1. 地下水位升高导致斜坡饱和地下水位升高会导致斜坡中的孔隙水压力增加，当斜坡中的孔隙水压力超过土体的抗剪强度时，会引起斜坡的失稳。
特别是在降雨季节，地下水位升高引发的饱和作用更为明显，增加了斜坡的滑坡风险。
2. 地下水位下降导致土体干燥收缩地下水位下降会导致斜坡土体的干燥收缩，使土体中的结构变得不稳定。
尤其是在干旱季节，地下水位下降的影响更为显著，增加了斜坡塌方的可能性。
3. 地下水位变化引发浸渍作用地下水位变化会引发土体的浸渍作用，使土体中的颗粒失去抗剪强度，从而导致斜坡的变形和破坏。
尤其是在地震等外力作用下，地下水位的变化会影响斜坡的整体稳定性。
二、地下水位变化对斜坡稳定性的影响因素地下水位变化对斜坡稳定性的影响受到多种因素的影响，主要包括以下几点：1. 地下水位变化的幅度地下水位变化的幅度是影响斜坡稳定性的关键因素之一。
地下水位的快速升降会加剧土体的变形和破坏，增加了斜坡失稳的可能性。
2. 斜坡的坡度和高度斜坡的坡度和高度对地下水位变化的响应有着重要影响。
在陡峭的斜坡上，地下水位升高和下降所引发的饱和和收缩作用更为显著，增加了斜坡的稳定性风险。
3. 土体的力学特性土体的力学特性是影响地下水位变化对斜坡稳定性影响的重要因素。
土体的孔隙度、颗粒大小和结构等特性决定了其对地下水位变化的响应，直接影响斜坡的稳定性。
4. 地下水位变化的频率地下水位变化的频率也是影响斜坡稳定性的一个关键因素。
频繁的地下水位变化会增加斜坡土体的应力变化，加剧了斜坡的变形和破坏。
水位升降速度对岩质岸坡变形及稳定性的影响
水位升降速度对岩质岸坡变形及稳定性的影响作者：余志刚莫勇刚蒋博林阴可来源：《人民黄河》2018年第12期摘要：為研究水位升降速度时岩质岸坡变形及稳定性的影响，以某水库高陡边坡的库水位升降为背景，采用Geo-Studio系列有限元分析软件，对库水位升降进行了全过程缓变、全过程急变、单独急速降水及单独急速升水4种条件下的流固耦合数值模拟，研究库水位升降全过程中升降速度对岸坡岩体变形位移、“近似蠕变”及稳定安全系数的影响效应，单独升、降库水位条件下升降速度对岸坡岩体变形位移、稳定安全系数的影响规律。
结果表明：增大库水位升降全过程速度对观测点位移极值、敏感性及变化普遍规律几乎无影响，但对位移变化速率影响较大，“近似蠕变”规律与各测区整体位移变化规律类似，但其位移曲线斜率较大，稳定安全系数在水位上升阶段及最高恒水位阶段整体表现较大，在下降阶段及最低水位阶段整体表现较小;增大单独下降速度时，位移极值几乎一致，稳定安全系数较小，曲线斜率较大;增大单独升高速度时，位移极值几乎一致，稳定安全系数较大，曲线斜率较大;岸坡稳定性评价应将稳定安全系数与观测点位移综合起来分析。
关键词：岩质岸坡;水位升降;变形;位移;岸坡稳定性中图分类号：TV139.1;TU457 文献标志码：A影响岸坡变形及稳定性的因素主要有岸坡的地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质条件及库水位升降速度等。
王士天等[1]认为库岸滑坡有两种：一种是库水位达到敏感水位后滑坡岩体内孔隙水压力分布达到新的平衡过程中产生的滑坡;另一种是发生在库水位降落，特别是快速降落期。
诸多研究表明地下水对边坡稳定性影响较大，日本约60%的库岸滑坡发生在库水位骤降期间，其余的40%发生在库水位上升时期，包括初期蓄水[2]。
GHIASSIAN等[3]对渗流条件下饱和砂土边坡稳定性的研究表明，渗透作用下饱和砂土边坡稳定性取决于水流方向和水力坡度。
HODGE等[4]及IVERSON等[5]对地下水渗流与边坡稳定性关系的研究表明，地下水渗流方向对边坡稳定性有重要影响。
水位升降和流水淘蚀对临河路基边坡稳定性的影响_赵炼恒
1 边坡几何要素及计算条件
参照河岸边坡崩塌稳定性分析的研究成果[ 7-11] , 假定典型的临河路基边坡横剖面如图 1 所示 , 并假定 由于长期行车等影响下有张拉裂缝出现在坡顶 , 几何 要素包括 :坡高 H 、坡角 β 、路基边坡失稳倾角 θ1 、张 裂缝深度 Z 、张裂缝积水深度 Z w 和张裂缝距坡顶缘 的水平距离 B 。当边坡一侧为临河面时 , 需要考虑作 用在临空面上的水压力效应 , 图 1 中 Hr 为临河水位的 高度 。 同时 , 考虑到山区河流的径流的季节性和突涨 突降性 , 必须分析河水水位涨落对边坡稳定性的影响 。 当考虑临河路基上部行车效应时 , 假设坡顶均布超载 q ;当考虑偶然荷载如地震效应或爆破震动时 , 采用拟 静力方法考虑动荷载效应 。
33临河水位突降和流水淘蚀作用对路基边坡稳定性的影响山区河流的季节性径流非常显著河流径流的时效性也非常明显山洪爆发过后往往河流水位出现突降坡体内部地下水位和坡体裂隙内部的水位尚还维持在较高的水平此时坡体内部空隙水压力和地下可知随着临坡河流水位的升高边坡的抗滑稳定性将要经历一个先减小再增大的过程再次说明较高的水位条件下边坡的抗滑稳定性有大幅度的提高河水压力作用是维持边坡抗滑稳定的一个有利因素
收稿日期 :2009-07-16 基金项目 :交通部西部交通建设科技项目 (2006318802111);中南大学优秀博士学位论文扶植项目 (2008yb004);铁道部科 技研究开发计划 重
点资助项目 (2008G032 -3);湖南省交通厅科技项目 (2007-29) 作者简介 :赵炼恒 (1980 -), 男 , 湖南益阳人 , 讲师, 博士 , 从事道路与铁道工程 、 地基处理研究.(zlh8076 @)
水位变化引起边坡稳定性安全系数改变方面是当 前不少学者的研究重点 。Griffiths and Lane[ 1 -2] 利用强 度折减法分析了水位变化对边坡安全系数的影响 , 结 果表明边坡安全系数随着库水位的增加呈现先变小后 变大的变化趋势 。文献 [ 3] 较为全面地分析了水位 骤降 对边坡 稳定性 的影响 。Viratjandr and Michalowski[ 4] 采用极限分析上限法分析了水位下降对边坡安全 系数的影响 , 并以偏于安全的分析方法考虑了孔隙水 压力的影响 。研究结果能够为工程实际提供指导 。在 中国 , 三峡水库水位升降同样也是导致众多三峡库岸 边坡滑坡的主要原因[ 5-6] 。 在河岸演变工程学中 , 该 问题在河岸边坡崩塌稳定性分析中同样重要 , 也得到 了许多水利学者的关注 。 他们的研究成果对于河床演 变与防洪减灾非常有益[ 7 -11] 。 然而对于公路领域临 河路基边坡而言 , 由于其影响因素众多[ 12] , 目前少 见考虑多因素的综合研究成果 , 因而综合考虑多个因 素分析临河路基边坡的稳定性是本文的出发点 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
水 位 升 降 速 度及 降雨 对膨 胀 岩 边 坡 稳 定性 的 影 响
董 艳 华 ， 程 壮 ， 莉２ ， 良 朋 党 宛 。
（ ． 峡 大 学 水 利 与环 境 学 院 ， １三 湖北 宜 昌 ４ ３ ０ ； ２ 三 峡 大 学 土 木 与建 筑 学 院 ， 北 宜 昌 ４ ３０ ； ３ 三 ４０ ２ ． 湖 ４ ０２ ． 峡 大 学 三 峡 库 区地 质 灾害 教 育 部 重 点 实 验 室 ， 北 宜 昌 ４ ３ ０ ） 湖 ４０ ２
２ 计 算 条件 及 计 算 参 数
２ １ 坡 体 材 料 及 其渗 透 特 性 ．
计 算 参 数 依 据 室 内实 验 ， 考 类 似 工程 ， 利 用 参 并 Ｇ Ｏ—Ｓ Ｅ ／ 软 件 中 的 参 数 估 计 功 能 综 合 选 Ｅ Ｅ ＰＷ
水 边界 ； 坡体 正常水 位 以下坡 表节 点为变 水头 边界 ， 即 水 位高度 是 时间 的 函数 ； 常 蓄水 位 以上滑 坡 表 面设 正 置 为 ｓｅａ ｅｆ ｅ 可 以产 生 地 表 径 流 ； 边 界 底 部 至 ｅｐ ｇ ａ ， ｃ 右 初 始地下 水位 线之 间 为定 水 头 边 界 ， 头 高度 为 初 始 水
在对 渠道 进行渗 流计算 时 ， 对坡体 适 当简化 ， 个 整 边坡 分两层 ， 一层 为坡体材 料 ， 一层 为基岩 。坡 体材 料 和基 岩 的渗 透 系数及 体积 含水量 随基 质 吸力 的变化 关 系 曲线如 图 １所示 ， 透 系 数及 体 积 含水 量 与基 质 吸 渗 力 的关 系详见 文献 ［ ］ ４。
坡的稳定性 。
关
键
词： 渠道 ；水 位 升 降 ；降 雨 ； 流场 ；稳 定 性 ； 胀 岩 边 坡 渗 膨 文献 标 志 码 ： Ａ
中图 法 分 类 号 ：Ｐ ４ ． ６ ２２
ｌ 工 程 概 况
南 水北调 河 南 安 阳 第 一 施 工 标 段 施 工 轴 线 总 长 ６ ２ ５ｋ 断面 以半 填半挖 为主 ， 水 断面采 用梯形 断 ．６ ｍ， 过
地下 水 的稳定 性计算 时 ， 料 的强 度参 数 ， 材
如 表 １所 示 。
收 稿 日期 ：０ ２—０ ２１ ２—２ ７
本 文主 要 研 究 以下 ３种 计 算 工况 ： 工 况 一 ， ① 库
水 位 上 升条 件 下 渗 流模 拟 分 析 ； 工况 二 ， 水 位 下 ② 库
面 ， 段 设 计 纵 坡 １ ２ ０ ， 底 板 高 程 ８ ． ４ 全 ／８００ 渠 ７ ０ ５—
表 １ 材 料 参 数
材料 ｃ ｐ／ ／ 密度／ 材料 ｃ／ 分区 Ｍ ａ （ ） （００ｇ・１ 区 Ｐ 。 １０ｋ ｉ。）分 Ｍ ａ １ Ｐ
２— ４ ０ Ｏ ．２ １ ８ ２２ ． １—３ ０ ２ ．８
ｃ 底板 为 ８ｏｌ ｍ、 ｒ。衬砌 混凝 土面 板板下 铺 复合 土工 膜 ｉ
加 强防 渗 ， 防渗层 下面 依次铺 设 ２ｅ ｍ厚 聚苯 乙烯保 温
板 和 ５ｏ 厚 粗 砂 。 ｎ
２ ２ 渗 流 计 算 边 界 及 计 算 工 况 ．
模型水 平 方 向为 坐标 ， 直 方 向为 ｌ坐 标 。计 垂 ， 算模 型边 界条 件 为 ： 取模 型底 面 及 左侧 边 界 为不 透 选
基金项 目： 国家 自然 科 学基 金 项 目（ ０ ０ ０ ２ ５ ７ ９ ２ ） 三峡 大 学 ２ １ 年 研 究 生科 研 创新 基 金 （ ０ １ Ｘ １ ） ５ ９ ９ ５ ，０ ７ ０ ９ ； ０１ ２ １ Ｃ ００ 作者 简 介 ： 艳 华 ， ， 士 研 究生 ， 董 女 硕 主要 从 事 水 利 工程 方 面 的 研 究 。Ｅ—ｍ ｉ ｓ ｄ ｎ ｙｎ ｕ ＠ｙ ｈ ｏ ｃ ｍ．ｎ ａ ：ｄ ｏ ｇ ａ ｈ ａ ａ ｏ ． ｏ ｃ ｌ
摘要 ： 为研 究 水 对 膨胀 岩 边坡 失稳 的 影 响 ， 南 水 北调 中 线 工程 河 南安 阳 第 一施 工标 段 渠坡 为 工程 实例 ， 用 以 利 Ｇ Ｏ—Ｓ Ｏ Ｅ软 件 中的 ｓｅ ／ 模 块 和 ｓ ｐ ／ Ｅ ＬＰ ｅｐｗ ｌ ｅ ｗ模 块 ， 究在 蓄 水 条 件 下 ， 同水 位 升 降速 度 及 降 雨 对 膨 胀 岩 ｏ 研 不
道 结构 形式 为 ： 挖底 宽 ２ 边 坡 坡 比 １ ２ 边 坡 岩 开 １ｍ， ：， 性基 本 为泥灰 岩 。开 挖 面 上采 用 黏性 土换 填 ， 坡 换 边 填 厚度 １ ４ｍ（ 直 于边 坡 ） 渠 底 换 填 厚 度 １ｍ。 渠 ． 垂 ， 道 过水 断面采 用 现 浇 混 凝 土 衬 砌 ， 底 宽 １ ． 坡 渠 ８ ５ｍ， 面长 ２ ． ０ ２ｍ。渠 道 衬 砌 混 凝 土 面板 厚 度 ， 坡 为 １ 边 Ｏ
／ 密度／ （） （Ｏ０ ｇ ｍ。） 。 １０ｋ ・
２ ４ ２４
ｌ ｌ Ｏ ０ — ．３
ｌ一 ０ ０ ２ ２ ． ７
２ Ｏ
２ ２
２２ ．３
２３ ．
基岩
０ ５ ０
３ ０
２６ ．
８ ．２ ｎ ６ ８ １Ｉ。边坡 挖 深一 般 ６～９ｍ， 为深 挖 方段 ， 渠 其
第４ ３卷 第 １ ３期 ２ ０ 年 ７ 月 １２ 文 章 编 号 ：０ １ ４ ７ （ ０ ２ １ ０ ８ １ ０ — １ ９ ２ １ ） ３— ０ ４—０ ４
人 民 长 江
Ｙａ ｔ ｅ Ｒｉ ｒ ｎｇｚ ｖｅ
Ｖ０． １ ４３． Ｎｏ． ３ １
Ｊｌ ｕｙ，
２ １ ０２
边 坡 渗 流 场 和 稳 定 性 的 影 响 。 结 果表 明 ： 位 变化 速 度 对 膨 胀 岩 边 坡 的渗 流 场 有 较 大 影 响 ， 大 水 位 上 升 速 水 较
度 对 膨 胀 岩 边 坡 稳 定 性 有 利 ， 过 快 的水 位 下 降速 度 不 利 于膨 胀 岩 边 坡 的稳 定 性 ， 雨 会 显 著 降 低 膨 胀 岩 边 但 降