强降雨入渗下黄土滑坡稳定性及其加固方案优化分析

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1、综述强降雨入渗下黄土滑坡稳定性及其加固方案优化分析Strongrainfallinfiltrationofloesslandslidestabilityanalysisandreinforcementschemesoptimization1,2,31,344张斌伟刘万锋杨霄王越（1陇东学院土木工程学院，甘肃庆阳，745000；2兰州交通大学土木工程学院，甘肃兰州730070；3甘肃省高校“黄土工程性质及工程应用”省级重点实验室，甘肃庆阳，745000；4.甘肃省环县住房与城乡建设局，甘肃环县745700）摘要：黄土滑坡是一种地质灾害，危害性极大，强降雨是导致黄土滑坡的重要因

2、素，其运动机理十分复杂与多变，一直以来都是我国重点研究的地质工程问题。本文在饱和-非饱和渗流数学模型的基础上，运用CEOSLOPE计算软件模拟了强降雨入渗对黄土滑坡稳定性的影响，并相应的提出了可行的加固方案。关键词：强降雨入渗；黄土滑坡稳定性；加固方案Abstract：Loesslandslideisageologicaldisaster,greatdanger,heavyrainfallisanimportantfactorintheloesslandslide,itsmovementmechanismisverycomplexandvaried,ithasbeenthe

3、focusofresearchofgeologicalengineeringproblems.Inthispaper,wesaturated-unsaturatedflowmathematicalmodelbasedontheuseCEOSLOPEcomputingsoftwaresimulationofheavyrainfallinfiltrationonthestabilityofloesslandslides,andcorrespondingreinforcementofthefeasiblesolutions.Keywords：heavyrainfallinfilt

4、ration；loesslandslidestability；reinforcement中图分类号：TU444;U216.41+9.1文献标识码：B文章编号：1003-8965(2015)05-0075-02目前，强降雨入渗下黄土滑坡的稳定性是需要重点一样。所以①式中右边项等于0，可作为饱和渗流基本方程。解决的工程问题。出于强降雨的影响，雨水入渗后会极大另外，因为基质势与重力势的和为非饱和区总水头，所以的增加黄土的饱和度，导致提高孔隙水应力，降低基质吸可以将两者统一进行分析。力，从而造成抗剪强度的不断下降，在强降雨入渗达到一假设总应力和孔隙气压力对时间的倒数等于0，那么：定

5、条件后，会出现黄土破坏失稳问题。在分析强降雨入渗∂θ∂uwww=−m黄土滑坡的稳定性时，特别是容易受雨水影响的膨胀土、2（2）∂t∂t残积土，必须重视其孔隙水应力的影响。因此，通过以强w上式中：uw表示孔隙水压力；m2表示与基质吸力降雨入渗的饱和-非饱和渗流数学模型为基础，分析计算变化相关的水的体积变化系数。这样能够得出饱和-非饱了某黄土滑坡模型的稳定性，并提出了相应的加固方案。和渗流控制方程为：∂∂H∂∂Hw∂H(k)+(k)=mρg1模型建立wxwy2w∂x∂x∂y∂y∂t（3）∂H∂uwρg=1.1基本微分方程上式中：wt；ρw表示水的密度；g∂t∂通常来说，饱和-非

6、饱和状态水分运动方程满足表示重力加速度。则土体水渗透系数与孔隙水压力表达式Darcy定律与连续性条件，这样可得出高度非线性的微分如下：[1]k=g[f(uw)]方程，所以要运用数值的方法。假设某单元体在某时刻（4）流进和流出的差与土体体积含水的变化量相等，或者是沿1.2定解条件两坐标方向的渗流变化率与外界施加的边界流量之和为土（1）初始条件。根据初始边界条件，将稳定渗流场体含水量在各时刻下的变化率，那么控制方程可表示为：计算出来，并与第一次的初始值与初始边界条件相结合，∂∂H∂∂H∂θ以非稳定饱和-非饱和渗流的方法计算。w−(k)−(k)=wxwxH(x,y,t)=H(x,

7、y,t)∂x∂x∂y∂y∂t（1）000（5）上式中：H表示水头值；kwx、kwy表示在非饱和（2）边界条件。土中水沿x、y方向的渗透系数；θw表示体积含水量。水头边界S1:H(x,y,t)t1=H1(x,y,t)在土体饱和后，其含水量与饱和含水量θs相等，渗流量边界流系数转换为饱和渗透系数ks，若处于稳定饱和渗流情∂H∂HS:kcos(n,x)+kcos(n,y)=q(x,y,t)况下，忽略水的压缩性，某单元体中流进与流出的渗透量2xyn∂x∂y基金项目：甘肃省科技支撑计划项目（1204FKCM181）；甘肃省庆