降雨及边坡稳定性

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1、边坡的稳定性分析我国是世界上滑坡灾害最严重的国家之一，每年我国的自然灾害滑坡灾害占据了很大的比例。造成的经济和人员的损失仅次于地震，但滑坡波及的范围和发生的频率却远远高于地震。虽然滑坡的研究已有100多年的历史，但是由于滑坡地质过程、形成条件、诱发原因的复杂性、多样性及变化的随机性等，再加上现在的检测技术和滑坡的预报系统不成熟，从而要准确的预报滑坡发生的时间和地点目前还是十分困难的。据我国国土资源部统计，2011年全国地质灾害通报中，全国发生地质灾害15664起，其中滑坡11490起，占全国地质灾害的73%。自然因素引起的占89%，人为因素引起的占11%。其

2、中根据统计全年死亡失踪10人以上和直接经济损失1亿元以上的重大灾害中，滑坡灾害占四起。如：甘肃省临夏州东乡县县城撒尔塔广场发生滑坡直接经济损失4.43亿元；广西桂林市全州县咸水乡洛家村委广场坑漕采石场发生滑坡死亡22人，直接经济损失350万元；陕西省西安市灞桥区席王街办石家道村白鹿塬北坡发生滑坡死亡32人，直接经济损失5200万元；河南省三门峡西陇海线观音堂至庙K780+200~500m发生滑坡直接经济损失1亿元（如下图）。据国家国土资源部统计全国发生的地质灾害大多数发生在5~9月，尤其是7~8月，1~3月和10~12月较少。而5~9月发生的地质灾害占全年的

3、90%以上，7~8月占70%以上。主要原因是我国7~8月这两个月暴雨偏多，降雨特别是暴雨、特大暴雨是引起地质灾害最主要的引发因素。因此做好滑坡的监测预报工作，减少人员伤亡，为国家减少经济损失。近十年的地质灾害分析通过分析近十年的地质灾害我们可以发现滑坡灾害造成的损失最大。下图为近十年中滑坡灾害所占的比例（图中2004年为中等以上的地质灾害数）。从上面的图中我们可以看到在全国的地质灾害中滑坡是占据很大的比例的。同时我们根据国家每年发生的地质灾害造成重大损失的事件中滑坡也占有了很大的比例，给我国带来了重大的人员伤亡和经济损失。这些都说明了滑坡地质灾害预测的困难性

4、、复杂性。下图为近十年来滑坡在全国地质灾害中所占的比例。我们可以看到全国的地质灾害中平均60%以上都是滑坡引起的，因此滑坡仍然是我们现在要攻破的难题。降雨是诱发滑坡的最主要的因素。主要是因为通过降雨一方面增加了坡体的重力，使土体的下滑力增大；另一方面由于降雨使坡体上的非饱和土逐渐向饱和土体过度，在这个过程中，土体的含水量逐渐增大，土体中的基质吸力逐渐减小，随着雨水的渗流使非饱和土逐渐形成饱和土或接近饱和土，这时土体中的基质吸力接近于零。这样大大的缩减了土体的抗剪强度，是土体的抗滑能力进一步降低，最终导致滑坡的发生。因此研究土体的含水率、基质吸力和雨水的渗流的

5、过程对研究滑坡是非常的重要的。非饱和土的强度理论Fredlund等提出的非饱和土的抗剪强度公式中采用的是以孔隙气压力为基准的应力状态变量和为组合，利用这两个应力变量写成的剪切公式如下：式中含水率对基质吸力及非饱和土剪切强度的影响要研究土体的含水率与土体的基质吸力之间的关系，我们应了解非饱和土的水土特征曲线。非饱和土特征曲线反映了它们之间的关系，通过研究非饱和土体的特征曲线我们可以更好的了解土体含水率对土体强度的影响。雨水的渗流是影响土体含水率的一个重要原因。雨水的渗流也是一个很复杂的，坡体上是否有植被和有什么样的植被、坡体上是否设置排水设施以及当地的气候条件

6、对土体中水分蒸发的影响等因素都影响着雨水的渗流。因此我们要根据实际的情况对降雨入渗过程中的各种因素进行分析研究。下面是我通过参阅相关资料，分别对非饱和土的特征曲线和降雨过程中土体的入渗蒸发的一些简单的总结。一.非饱和土的土水特征曲线土水特征曲线（SWCC）最先提到这个概念的是在土壤学中，是指土壤水的基质势或土壤水吸力是土壤含水率的函数，它们之间的关系曲线称为土壤水分特征曲线。土水特征曲线在非饱和土力学中具有重要意义，对于研究非饱和土的物理力学性质非常重要。在非饱和土中一般采用的应力状态是土的有效应力和基质吸力，基质吸力随着土的含水率而变化的，因此在非饱和土中

7、我们研究土的含水量的变化就是研究基质吸力对非饱和土受力的影响。我们可以从SWCC中可以确定非饱和土的强度和渗透系数等。1.1非饱和土的基质吸力的量测由非饱和土的力学理论我们知道，非饱和土中的基质吸力与渗流分析、抗剪强度、体变和沉降计算都有关。因此我们研究在边坡中非饱和土带的基质吸力随外界因素的变化对研究因降雨对滑坡的影响有重要意义1.1.1观测井及观测目的为了掌握滑坡的基质吸力的变化规律，特意在三峡库区泄滩滑坡上建立了基质吸力观测井，对非饱和带的基质吸力等进行长期系统的观测研究。观测竖井位于古滑坡的中部右侧。井口高程约为171.5m，井经2.5m，井深20m

8、，其贯穿于整个非饱和带直至滑坡体的滑带。在井中安置了