强降雨条件下基于green-ampt入渗模型的无限边坡稳定性研究

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1、万方数据强隆盟釜鲑王基王Q!皇皇坠：△堡匹△洼槿型丝五论文评阅人1：评阅人2：⑧论文作者签名：立望!金指导教师签名：鱼擘呈厘一评阅人3：谢鏖狸塾援逝婆太堂评阅人4：到世塑熬援堡壅邈测遮让盈窥瞳查腿公司评阅人5：篮王堑数拯回盗太堂答辩委员会主席：谢廑塑熬拯浙江太堂委员l：‘夏廑垡塾拯浙江太堂委员2：夏建生熬援浙江叠遮堂瞳委员3：垂幺堡数援进江太堂委员4：三奎堡数援浙江太堂委员5：俭旦庭塾援渔壅盍堂答辩日期：2Q!垒玺鱼月2旦万方数据Author’Ssignature：一‘’‘·Supervisor。Ssignature：Thesisreviewer1：The

2、sisreviewer2：Thesisreviewer3：Thesisreviewer4：Thesisreviewer5：：I：：l：：l：：l：木：l=Chair：KangheXieCommitteeMember1：TangdaiXiaCommitteeMember2：JianzhongXiaCommitteeMember3：YihuaMaoCommitteeMember4：KuihuaWangCommitteeMember5：壁igi坠gX坠Dateoforaldefenee：Jun．7th．2014万方数据万方数据浙江大学博士学位论文致谢致谢校园生活

3、即将结束，在这五年的研究生学习生涯中，首先要衷心的感谢徐日庆和韩同春两位导师，感谢徐老师在学习上和生活上给予的指导、帮助和鼓励，同时尤其感谢韩同春老师在学术上给予的支持和帮助。在本课题研究过程中，两位导师帮助我开拓思路、细心指导，提出了许多宝贵的建议，使我能顺利完成博士阶段的学习和研究任务，并培养了自己严谨、务实、一丝不苟的科研精神，使我终身受益。在此，谨向两位导师致以崇高的敬意和衷心的感谢!感谢课题组龚晓南院士、温晓贵副教授、俞建霖副教授、周建副教授等在学业上给予的关心和帮助。感谢我的授课老师龚晓南教授、谢康和教授、张忠苗教授和夏唐代教授等。在博士求学期

4、间，感谢朱剑锋博士、李雪刚博士、王兴陈博士、荣雪宁博士、邓神文博士、李俊虎博士、陆建阳博士、张庆贺硕士，以及师弟廖斌、吴渐、畅帅、吴勇、朱亦弘和师妹徐丽阳的帮助!学术上特别感谢豆红强博士、张杰硕士等师弟们的帮助。感谢挚友李忠超，林呈祥，翟朝娇、杨永文、罗志元，以及安中大楼13417的全体室友，特别感谢我的女友张庆娟女士，在生活和学术上给予的关心和鼓励。有你们的陪伴，使我的研究生生活多姿多彩。感谢国家自然科学基金项目(51178423)对本论文的编写以及作者科研过程中的大力支持。最后，感谢评审此文和出席论文答辩委员会的诸位专家、教授在百忙之中给予的悉心指导!

5、同时也对曾给予我关心和帮助的人表示最衷心的感谢!马世国2014年4月于紫金港万方数据浙江大学博士学位论文致谢万方数据浙江大学博士学位论文摘要摘要我国是一个地质灾害频繁发生的国家，尤其滑坡灾害。强降雨是诱发浅层滑坡发生的一个至关重要的因素。人们对于降雨导致边坡失稳的研究，主要针对基质吸力的降低和土体重度的增加带来的影响，而对于边坡表面结构以及下卧基岩层的影响研究较少。本文针对无限浅层边坡考虑了边坡下部基岩层和边坡表面梯田化处理的影响，采用Green．Ampt入渗模型对无限浅层边坡的强降雨入渗过程和边坡稳定进行了研究。主要工作和研究成果如下：(1)对传统的Gr

6、een．Ampt入渗模型进行延伸；将湿润锋处和基岩处的稳定分析统一起来，建立了整个降雨入渗期间浅层残积土边坡安全系数计算模型；对不同粘聚力、地下水位深度和土体初始重度给予讨论。(2)以湿润锋处气一水分界面为研究对象，研究强降雨条件下湿润锋处封闭气压的形成过程，表明封闭气体压力与表面积水深度、湿润锋深度和孔隙尺寸分布等有关。(3)对经典的Green．Ampt入渗模型进行修正；将封闭气压力引入至边坡稳定分析中，建立了考虑封闭气压的滑坡延时效应分析模型以及稳定分析模型。(4)基于Green．Ampt入渗模型和Geo—studio分析软件，研究了无限梯田边坡的入渗

7、过程和潜在的滑裂顽变化过程，分别考虑梯田单元表面水平和梯田单元表面倾斜，对强降雨条件下梯田边坡的雨水入渗进行模拟，结果表明一个阶梯状的湿润锋在湿润区下部形成。(5)采用极限平衡法，分别建立了梯田单元表面水平和梯田单元表面倾斜的无限梯田边坡的稳定分析模型，结合计算流程图可求得任意无限梯田边坡潜在的滑裂面位置；数值模拟表明，该模型具有较好的适用性。(6)采用极限平衡法建立了考虑地下水和强降雨入渗的梯田边坡在基岩面处的安全系数分析模型；针对不同弱降雨强度，建立了考虑地下水上涨引起的梯田边坡在基岩面处失稳的分析模型，进而可确定降雨引起的地下水位的关键深度。(7)通

8、过对梯田边坡滑裂面深度的分析讨论，表明土体的粘聚力和初始基质吸力等