考虑降雨入渗的非饱和边坡稳定分析

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1、第35卷，第3期公路工程Vo1．35，No．32010年6月HighwayEngineeringJun．，20t0考虑降雨入渗的非饱和边坡稳定分析郭爱斌，万智(1．湖南省郴宁高速公路建设开发有限公司，湖南郴州423000；2．湖南省交通科学研究院，湖南长沙410015)[摘要]通过正交实验确定饱和一非饱和渗流计算参数，采用SEEP／W计算饱和一非饱和渗流规律，结合对淹锅沙坝滑坡在降雨人渗情况下的安全系数的计算，分析了降雨人渗的边坡稳定问题。[关键词]降雨人渗；非饱和；土水特征曲线[中图分类号】U416．

2、14[文献标识码】B[文章编号】1674—0610(2010)03—0119—04UnsaturatedSlopeStabilityAnalysisunderRainfallInfiltrationGUOAibin，WANZhi(1．HunanChenningExpresswayConstructionDevelopmentCo．，Ltd．；Chenzhou，Hunan423000，Chi-na；2．HunanCommunicationScienceReasearchInstitute，Changsha

3、，Hunan410015，China)[Keywords]rainfallinfiltration；unsaturated；soilwatercharacteristiccurve淹锅沙坝滑坡位于秭归县沙镇溪镇台子湾村一0引言组，下距三峡坝址53km，位于长江右岸，大地坐标：滑坡是一种十分常见而又破坏性极强的地质灾经度110。3331．8，纬度31。O031．1”。害。每年雨季，降雨人渗使滑坡土体的饱和度增大、75含水量增加，引起土体抗剪强度大幅下降，持续降雨2575g还可引起地下水位上涨或在相对隔水层

4、以上出现暂暑、时性地下水带。当持续降雨的时间和强度超过一定—锂25限度时，就可导致边坡失稳乃至出现滑坡灾害。依7525据饱和土力学理论，降雨人渗使边坡体内潜水面或10020030040050060070080090010001100间距，m者饱和带地下水压力升高，导致边坡稳定性降低，产四第口系滑墟堆积糟圆=叠十坑e袁组滑面目cPs监翻点蕾号E囝碎±圈泥岩砂质灰岩园产状生滑坡。但由于近地表浅层土多为非饱和粘性土，图1淹锅沙坝滑坡1—1’地质剖面图外界气候变化对其力学性状产生很大的影响。因此，非饱和土边坡的

5、失稳滑坡问题仍是地质、岩土工2边坡稳定分析研究程界进行研究的热点和难点问题，并极具研究价值。2．1计算模型1工程实例选取淹锅沙坝滑坡1—1纵剖面作为计算剖面，滑坡稳定计算模型如图2所示，滑坡渗流计算模秭归县位于湖北省西部，长江西陵峡两岸，地跨型如图3所示。东经110。18～t11。O0，北纬30。38～31。11，东邻宜昌，南连长阳，西接巴东，背靠兴山，国土面积2427km。县内交通比较便利，沿江两岸集镇较多，黄金水道沟通川汉宁沪，水路交通极为方便，公路交通以宜秭公路、移民复建的秭兴公路、风茅公路、沿江

6、公路为干线，乡镇及村级公路为支脉，基本图2淹锅沙坝稳定计算形成了村村通公路的交通网络。[收稿日期】2010—04—26[作者简介]郭爱斌(1976一)，男，湖南末阳人，工程师，从事高速公路建设与管理工作。l2O公路工程35卷点对应的体积含水率；(一“)为opx~r~的基质吸力。根据Ven-Genuchten模型，反映每种材料的非饱和水力学特性的土性参数有O／和n，树坪滑坡考虑渗透性的有3种材料，共6个参数，用正交优化方法设计实验方案，利用钻孔水位资料，通过渗流计图31—1剖面渗流计算网格算，进行水力学参

7、数反演分析。0和均可通过常2．2非饱和渗流参数的确定规实验得到，此外参考一些经验值，选定各因素的水对滑坡进行饱和一非饱和一非稳定渗流分析涉平方案，见表2。及的主要水力学参数有滑坡体饱和渗透系数、非饱表2各因素及水平方案和渗透系数等。滑带和滑体的饱和渗透性系数可通过室内渗透性试验取得见表1，而推求非饱和渗透系数的土一水特征曲线由于实验条件的复杂性，不容易得到，拟根据钻孔水位资料，采用VanGenucht—en模型进行反演分析。表1饱和渗透系数佥趣号一。23456789m¨"M∞O；l)O(1mO21．mO

8、3l)5(2●232(1)03233●12，3ll2232根据正交表的要求，只需要做。。(3)的要求，只需要做18次实验，具体实验安排见表3。表3正交l试l验规3范表)5))VanGenuchten在1980年根据其测出的土一水1里2耋3{nl(A)fitl(B)n2(C)7l2(lD)12(E3)2d3(F1)3／l223l)O2特征曲线，给出了特定的V—G模型：))加Ol∞02加0323●●233232=”r223)5))123+下l1