降雨条件下加筋对土质边坡破坏模式影响试验研究

运用自行研制的人工降雨装置,通过改变降雨强度及筋带数量,对加筋土质边坡开展降雨破坏试验研究。试验结果表明:同一加筋土质边坡,雨水入渗速度随降雨强度的增加而增大,随降雨持时的增加而减小;在相同历时条件下,降雨强度越大,湿润锋变化越明显;其变化速度随历时的增加而逐渐减小。同一降雨强度条件下的加筋土质边坡,雨水入渗速度随筋带层数的增加而减小,随降雨持时的增加而减小;在相同历时条件下,筋带的层数越少,边坡的湿润锋变化越明显;其变化速度随历时的增加而逐渐减小。研究成果可对加筋边坡的防灾减灾工程提供参考。     

考虑雨水入渗的土质边坡稳定性分析

"十滑九水"是前人对引起滑坡灾害主要因素的精炼概括。针对降雨这一因素,分析了雨水入渗对土坡的影响及土坡失稳原因,就具体边坡进行了稳定分析,探讨了雨水入渗对土坡的稳定性影响,以避免雨水造成的滑坡灾害。     

降雨条件下土质挖方边坡的稳定性分析

边坡开挖会对原始斜坡体产生卸荷效应,降低了土坡抵抗外界荷载的能力,降雨入渗后易引发灾害,给边坡安全施工造成威胁。本文采用非饱和土抗剪强度理论,结合Morgenstern-Price条分法,对不同放坡角度下边坡的稳定性进行分析,同时采用具有不同降雨峰值的两组72 h实测降雨值,动态分析了边坡安全系数,同时探讨了孔隙水压力的变化规律。结果表明：（1）土体饱和度随基质吸力增加而不断减小;（2）由于粉细砂渗透系数大,同一吸力水平下,饱和度下降最快,其次为淤泥质壤土,而黏土的饱和度下降最慢,储水能力最好;（3）随着坡角增大,边坡的潜在滑动面会逐渐靠近开挖形成的临空面,即滑坡的体积会减小,边坡的安全系数越低;（4）总体上随着降雨时长增大,边坡的安全系数呈逐渐减小的趋势,但局部出现了回升的现象。因此在进行实际切坡工程时,应当尽量降低坡角来保持边坡稳定性,对于需要留取较陡边坡的工程,应采取相应的加固措施来防止边坡出现滑坡等灾害。同时,采用实际降雨数据对边坡稳定性分析能够真实反映边坡安全系数边坡变化,对边坡稳定性设计具有实际意义。     

考虑降雨入渗条件下泥岩边坡稳定性研究

本文利用ANSYS有限元软件进行降雨入渗条件下泥岩边坡开挖模拟,并结合了工程实例研究泥岩边坡在不同降雨强度、持时的工况下边坡土体位移、应力的变化,从而分析泥岩边坡在考虑降雨入渗条件下的稳定性。     

降雨条件下边坡入渗过程气阻效应研究

随着边坡降雨入渗理论的不断发展与完善,考虑气相作用的研究具有重要的意义与工程价值。通过滑坡模型试验研究了降雨条件下边坡入渗过程中气阻效应的形成机制与作用机理,考虑了坡体不同位置、不同埋深等因素对气阻效应的影响,利用数字图像相关法获得了边坡在降雨条件下侧向湿润锋发展特征,对比孔隙压力与含水率等指标得到了气阻效应的作用原理。试验分析表明,降雨过程中孔隙压力可分为四个阶段:初始阶段、匀速阶段、反弹阶段、消散阶段。气阻效应的存在明显减缓了入渗速率,导致水力不平衡、滞后响应等。     

降雨入渗条件下土质边坡的稳定性分析

降雨对边坡的稳定性具有重要影响。在降雨作用下,土坡中的饱和度及含水率增加,基质吸力减小,而水、气压力的变化又影响着土体骨架的变形。文章基于饱和–非饱和渗流分析及强度折减法,对降雨作用下的土质边坡进行了固体和流体的耦合分析及不耦合分析,研究了饱和渗透系数及降雨强度对边坡安全系数及滑面位置的影响,并分析了安全系数及滑面位置与时间的关系。研究表明:土体的饱和渗透系数对边坡的稳定性影响很大;对于渗透性较好的土体,降雨强度越大,在降雨作用下边坡的安全系数变化程度也越大,安全系数降低及恢复的速度也越快;对于渗透性较差的土体,降雨强度对边坡稳定性的影响有限;在相同的计算条件下,不耦合分析对应的安全系数小于耦合分析的相应值;在不同强度的降雨作用下,滑面位置变化的范围有所不同,不耦合分析的滑面位置变化范围主要出现在坡肩,而耦合分析的滑面位置变化范围主要出现在坡脚。     

降雨条件下滇西典型土质滑坡渗流特性分析

降雨是诱发滇西土质滑坡灾害的主要因素,选择滇西红层典型土质滑坡——思铺滑坡做深入的调查,考虑降雨入渗的影响,基于饱和-非饱和渗流理论,利用有限元方法,对强降雨条件下思铺滑坡地下水渗流场动态进行了数值模拟,得到了滑坡地下水压力水头、总水头变化、流速的变化规律,为滑坡的稳定性分析和滑坡预测提供重要的分析数据。     

降雨条件下边坡入渗及稳定性分析

使用SWMS_2D模拟了降雨人渗条件下边坡含水量分布的变化过程,并将非饱和土体强度理论应用到强度折减法中,利用基于FLAC^2D的强度折减法对边坡稳定性进行了分析计算。以某公路边坡为例,模拟了不同时刻降雨人渗条件下的含水量分布,采用基于FLAC^2D的强度折减法进行计算,结果显示：降雨过程中边坡内土体含水量上升,非饱和土基质吸力减小,孔隙水压力值上升,边坡稳定安全系数明显降低,降雨结束1500min（25h）后边坡安全系数达最小为1．09。     

公路边坡降雨入渗的数值模拟

根据岩土饱和-非饱和渗流理论,通过降雨入渗模型及其有限元分析方法,结合工程实例,在强降雨条件下数值模拟了公路边坡地下水渗流场动态,得到了降雨过程中边坡地下水压力水头、总水头变化、流速的变化规律,对有关的边坡稳定性分析提供了参考数据.     

降雨边坡模型试验监测技术分析

针对降雨边坡模型试验中监测技术相对滞后这一问题,基于边坡降雨模型试验,分析了目前边坡降雨模型试验中监测技术的监测原理、监测方法及监测技术,探讨了目前室内边坡降雨模型试验中监测设备的优点及其存在的不足,最后,提出了室内边坡降雨模型试验监测技术的发展方向。研究结果对室内边坡降雨模型试验监测技术的完善具有一定的参考价值。     

降雨入渗对边坡性状影响的模型实验研究

通过构建不同坡角边坡物理模型分别进行人工模拟降雨实验,对坡体进行分层监测。采用自动水份传感器测定坡体不同位置处含水率;用光纤传感器测定坡体内不同深度处应变;用压力盒测定坡体前端不同深度处推力。得到在降雨入渗作用下边坡性状的变化规律:①边坡坡体含水率、坡前推力、坡体变形在降雨期增大,雨后随时间逐渐减小。②受降雨入渗作用影响,土体含水率增长由坡面开始逐渐向下发展,坡体表层附近的含水率变化最大,底层变化最小。坡前推力、坡体变形在坡体深度方向上,由浅入深受降雨影响逐渐减弱,即表层受影响最大,底部受影响最小,这解释了降雨诱发的均质土坡破坏容易出现在浅层的原因。③受相同降雨条件的影响,20°坡角边坡模型产生变化较大,但响应较晚,而10°坡角边坡模型产生变化较小,但响应较早。     

水位下降条件下土坡破坏的离心模型试验研究

水位下降引起土坡破坏的规律机理对于发展稳定性分析方法具有重要意义。研制了离心模型试验中超重力场水位升降模拟设备,进行水位下降条件下黏性土坡变形破坏的离心模型试验。根据试验位移测量结果,基于变形与破坏过程集成分析的思路探讨了土坡破坏机理。水位下降导致土坡发生由坡顶向坡脚的渐进性的错动破坏。水位下降条件下土坡的变形和破坏过程是耦合的。变形局部化发展是导致滑裂面出现的根本原因。滑裂面出现后滑动体内部仍发生显著的变形,并与滑裂面上的错动变形相耦合。     

降雨条件下黏土边坡冲刷水毁试验研究

对黏土土样进行含水率、液限、塑限、直接剪切试验,获得黏土的物理性质和力学特性。通过室内黏土边坡坡面冲刷试验,分析了在模拟自然降雨条件下黏土路基边坡冲刷的一般成因,总结黏土路基边坡冲刷从形成到导致路基破坏,可分为坡面整体冲刷、冲沟形成发展以及冲沟扩展破坏三个典型阶段,探讨了黏土路基边坡的水毁机理。     

Effect study of cracks on behavior of soil slope under rainfall conditions

Deep-seated landslides in slopes are often induced by rainfall due to pre-existing cracks or weak layers. A series of centrifuge model tests under rainfall conditions were conducted on slopes with different types of cracks. The histories of suction and displacement of the slope were measured during the tests to investigate the infiltration–deformation–failure process of the slopes. The wetting front curved notably near the crack under rainfall conditions. The deformation of the slope was mainly caused by the saturation of soil and crack-affected water infiltration under rainfall conditions. The displacement process of the slopes with cracks can be divided into a small displacement stage, a rapid increase stage, and a stable stage. The influence of the crack on the infiltration and deformation of the slope decreased with increasing distance from the crack. Rainfall induced significant vertical deformation near the vertical crack rather than horizontal deformation. In contrast to the oblique crack, the vertical crack on the slope top was unlikely to lead to global landslide under rainfall conditions. The deformation–failure behavior of the slope with cracks was also affected by the rainfall style and rain intensity.     

GIS-based three-dimensional slope stability analysis considering rainfall infiltration

Rainfall-induced landslides are a major cause of slope failure in mountainous areas. As rainfall begins to infiltrate a slope the wetting front advances into the soil and reduces its shear strength. Slope failures occur when the reduced shear strength becomes less than the resisting shear strength needed for equilibrium. These areas of instability are usually located near the ground surface where pore-water pressure changes rapidly during infiltration. The wetting front depth in a slope plays an important role in slope stability. In this study a well-known infiltration model, the Green and Ampt model, is integrated into three GIS-based three-dimensional limit equilibrium methods to assess the impact of rainfall on slope stability. This infiltration model can predict the depth of the wetting front during steady and unsteady rainfall. The applied three-dimensional methods are modified according to different positions of the wetting front to reflect the influence of rainfall on slope stability. This approach is capable of calculating safety factors corresponding to individual rainfall events and is also capable of predicting the corresponding failure time. The accuracy of the presented study has been verified by simulating the failure process of a real landslide triggered by a rainstorm.     

降雨条件下膨胀土边坡稳定性分析

应用湿度应力场理论,采用ANSYS软件的热—力耦合计算方式,模拟了降雨入渗下边坡土体产生的膨胀效应,并建立了边坡稳定性分析方法,分析了降雨条件下膨胀土边坡的变形破坏规律,为膨胀土边坡处治提供了理论依据。