›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (2): 350-356.doi: 10.16285/j.rsm.2016.02.006

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

降雨入渗非饱和黏土边坡稳定性的极限平衡条分法研究

刘子振1, 2,言志信2   

  1. 1.台州学院 建筑工程学院,浙江 台州 318000;2.兰州大学 土木工程与力学学院,甘肃 兰州 730000
  • 收稿日期:2015-01-05 出版日期:2016-02-11 发布日期:2018-06-09
  • 通讯作者: 言志信,男,1961年生,博士,教授,主要从事岩土锚固工程、边坡工程方面的教学与研究工作。E-mail: yzx10@163.com E-mail: zhenziliu@163.com
  • 作者简介:刘子振,男,1979年生,博士,副教授,主要从事岩土体工程方面的教学与研究工作。
  • 基金资助:

    浙江省自然科学基金资助项目(No. LY13E080008);云南省交通运输厅2010年科技教育专项(No. 2010(A)06-b)。

Limit equilibrium slice method for unsaturated clay slope under rainfall infiltration

LIU Zi-zhen1, 2, YAN Zhi-xin2   

  1. 1. School of Civil Engineering and Architecture, Taizhou University, Taizhou, Zhejiang 318000, China; 2. School of Civil Engineering and Mechanics, Lanzhou University, Lanzhou, Gansu 730000, China
  • Received:2015-01-05 Online:2016-02-11 Published:2018-06-09
  • Supported by:

    This work was supported by the Zhejiang Provincial Natural Science Foundation of China(LY13E080008) and the 2010 Science and Technology Foundation of Yunnan Provincial Communication Department (2010(A) 06-b).

摘要: 考虑非饱和黏土边坡的基质吸力和渗流力,根据水位线位于滑面上、下的临界平衡状态,分别建立了滑体条块极限平衡状态下力和力矩平衡式,获得了降雨条件下非饱和黏土边坡稳定性的极限平衡条分法计算式。通过试验、参量变换以及作用力的位置关系可以确定相关参量,并采用数值计算求解临界平衡状态下滑体条块的相互作用力系数和非饱和边坡安全系数。案例结果表明:考虑渗流力时的非饱和黏土边坡安全系数比不考虑渗流力的安全系数降低约13.8%,且考虑渗流力作用的条间力作用系数变化率明显大于不考虑渗流力的结果;当降雨强度超过一定值时,坡面径流很快形成,边坡出现不稳定的时间基本相同。

关键词: 降雨, 非饱和黏土边坡, 边坡稳定性, 极限平衡条分法

Abstract: Considering the matrix suction and seepage force of unsaturated clay slope, the limit equilibrium state is discussed according to the sliding surface over or under the water line. Then, the force and moment balance equations are established in the limit equilibrium state of the sliding slope respectively. The formulation of the limit equilibrium slice method is obtained for calculating the unsaturated clay slope stability under rainfall infiltration. The related parameters of the equation are obtained through test, parameter transformation and the position relationship of the sliding force. Then, the interaction force coefficients and the safety factor of the unsaturated clay slope are determined in the limit equilibrium state with numerical calculation method. The case study results show that the safety factor of the unsaturated clay slope is lower about 13.8% considering seepage force than without considering the seepage force, and the change rate of coefficient between slices considering seepage force is obviously larger than that of coefficient between slices without considering the seepage force. The instability time of slope is approximately the same when the rainfall intensity exceeds a threshold with the formation of slope runoff soon.

Key words: rainfall, unsaturated clay slope, slope stability, limit equilibrium slice method

中图分类号: 

  • TU 47

[1] 赵久彬, 刘元雪, 何少其, 杨骏堂, 柏准, . 三峡库区阶跃变形滑坡水平位移与降雨量 数学统计模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 305-311.
[2] 张明礼, 温智, 董建华, 王得楷, 岳国栋, 王斌, 高樯. 考虑降雨作用的多年冻土区不同地表土质 活动层水热过程差异分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1549-1559.
[3] 简文彬, 黄聪惠, 罗阳华, 聂闻. 降雨入渗下非饱和坡残积土湿润锋运移试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1123-1133.
[4] 黄晓虎, 易武, 黄海峰, 邓永煌. 优势流入渗与坡体变形关系研究及应用[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1396-1403.
[5] 史振宁, 戚双星, 付宏渊, 曾铃, 何忠明, 方睿敏, . 降雨入渗条件下土质边坡含水率分 布与浅层稳定性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 980-988.
[6] 苏永华, 李诚诚. 强降雨下基于Green-Ampt模型的边坡稳定性分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 389-398.
[7] 刘丽, 吴羊, 陈立宏, 刘建坤, . 基于数值模拟的湿润锋前进法测量精度分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 341-349.
[8] 陈宇龙, 内村太郎, . 基于弹性波波速的降雨型滑坡预警系统[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3373-3386.
[9] 黄晓虎, 雷德鑫, 夏俊宝, 易武, 张鹏, . 降雨诱发滑坡阶跃型变形的预测分析及应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3585-3592.
[10] 詹良通, 胡英涛, 刘小川, 陈捷, 王瀚霖, 朱斌, 陈云敏. 非饱和黄土地基降雨入渗离心模型试验 及多物理量联合监测[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2478-2486.
[11] 张明礼, 温 智, 董建华, 王得楷, 侯彦东, 王 斌, 郭宗云, 魏浩田, . 考虑降雨作用的气温升高对多年冻土 活动层水热影响机制[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1983-1993.
[12] 余 国, 谢谟文, 郑正勤, 覃事河, 杜 岩, . 基于GIS的边坡稳定性计算方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1397-1404.
[13] 汪华斌, 李建梅, 金怡轩, 周 博, 周 宇, . 降雨诱发边坡破坏数值模拟两个关键问题 的解决方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 777-784.
[14] 夏侯云山, 张抒, 唐辉明, 刘晓, 吴琼, . 考虑参数空间变异结构的结构化交叉约束 随机场模拟方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4935-4945.
[15] 江强强, 焦玉勇, 宋亮, 王浩, 谢壁婷, . 降雨和库水位联合作用下库岸滑坡模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4361-4370.
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