浅论降雨入渗对京九线粉土路基边坡稳定性的影响分析

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1、北京交通大学硕士学位论文降雨入渗对京九线粉土路基边坡稳定性的影响分析姓名：胡磊申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：刘建坤20080601中文摘要摘要：降雨往往是诱发京九铁路非饱和土路基边坡失稳的主要原因之一，这与雨后土体含水量的变化有关，土体含水量的变化引起非饱和土抗剪强度参数的变化，从而影响土体边坡的稳定性。针对降雨入渗土坡的稳定问题，本文首先应用Geostudi02004中的SEEP／W模块建立了一个考虑水力渗透系数特征曲线和土一水特征曲线的非饱和土有限元计算模型，求解出不同降雨条件下的土体瞬态含水率，总结出了不同条件下的

2、降雨对土体瞬态含水率的影响规律。在此基础上，应用Geostudi02004中的SLOPE／W模块，分别采用Bishop极限平衡法、Janbu极限平衡法、Spencer极限平衡法等计算出了不同降雨条件下非饱和土体边坡稳定性系数。主要结论为：在同样的设计边坡稳定性系数下，降雨强度越大，降雨持续时间越长，降雨后土体边坡稳定性系数下降越快，边坡越不稳定；土体的初始含水率越高，降雨后土体边坡稳定性系数下降越慢；土体中边坡安全系数与天气条件之间存在滞后关系；降雨对边坡的表层滑动面稳定性影响非常大，对深层滑动面定性影响相对较小；降雨过程中边坡的临

3、界滑动面由较深位置向较浅位置转变。关键词：非饱和土含水量安全系数基质吸力降雨入渗分类号：ABSTRACTABSTRACT：TherainfalliSoneofthemajorfactorscausingtheunsaturatedsoilroadbedslopefailurein111eB蜘ing--KowloonRailwayLine．Thisisrelatedtothechangeofwatercontentinsoil．Ifthewatercontentischanged，theshearstrengthofthesoilbo

4、dywillbereduced，whichwillaffectthestabilit)roftheroadbedslope．Inordertosolvetheproblemofslopestabilityunderrainfallinfiltration，thispaperpresentsafiniteelementanalysismodelofunsaturatedsoilwhichconsidershydraulieconductivitycurveandsoil--watercharacteristiccurvebyusing

5、SEEP／WmoduleinGeostudio2004．Inthismodel，themainvariableismoistureratio．Themoistureratiounderdifferentrainingcondintioniscalculated．So，usingtheSLOPE／WmoduleinGeostudio2004，theslopestabilitycoefficientoftheunsaturatedsoilcanbecalculatedbasingonBishopEquilibriumbalancemet

6、hod，JanbuEquilibriumbalancemethodandSpencerEquilibriumbalancemethodetc．Themianconclusionisasfollows：whenthedesignedslopestabilitycoefficientisone，therainfallmorestrongly,theslopestabilitycoefficientdropmorequickly,therainingtimeislonger,thestabilityissmaller．Butthestab

7、ilitycoefficientfallmoreslowlywhenthefirstmoistureratioishigher．Changesinslopestabilitylagbehindthechangeofweather；Infiltrationaffectthestabilityofshallowslipsurfacegreatly，thestabilityofdeepslipsurfacerelativelylittle；Intheprocessofrain，thecriticalslipsurfacechangesfr

8、omdeepsurfacetorelativeshallowsurface．KEYWORDS：unsaturatedsoils,watercontent，slopeafety,matrixsuction，raininfiltratio