排水措施作用下非饱和边坡稳定性分析

排水措施作用下非饱和边坡稳定性分析第49卷第1期2013年1月甘肃水利水电技术GANSUWATERRESOURCESANDHYDR0POWERTEaOLOGYVo1．49．No．1Jan．，2013·设计与研究·排水措施作用下非饱和边坡稳定性分析马春驰，王祥(成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，四川成都610059)摘要：降雨或地下水是诱发滑坡的重要因素，地下水的渗流分布影响了边坡的非饱和抗剪强度。文中采用非饱和有限元渗流分析软件，分析边坡在无排水措施、排水措施作用40d和80d的条件下的地下水渗流分布特征，在此基础上进行了坡体非饱和强度的边坡稳定性评价。关键词：堆积层边坡；地下水；非饱和强度特征；排水效应；稳定性评价中图分类号：Tu44l+．35文献标志码：A文章编号：2095—0144(2013)01—0033—031前言堆积层滑坡作为滑坡类型的一种，通常发生在第四系及近代松散堆积层中，其滑体物质一般由次生堆积体。如崩积物、崩坡积物及冲积与崩坡积混合物堆积而成，具有松散、大孔隙比、透水性强等特点。[1-31据统计，堆积层边坡的失稳，绝大多数是由降雨或地下水位的变化而引起的，从而引起了整个坡体非饱和强度的变化，文献r4l5]对非饱和土的强度特征进行了研究。将受地下水影响的基质吸力与土体抗剪强度紧密联系在一起。文中就地下排水措施对边坡渗流场的影响出发。分析排水措施作用下边坡非饱和强度特征及边坡稳定性的变化。2非饱和渗流微分方程及非饱和强度理论将达西定律代入连续性方程(忽略渗透过程中总应力的改变和土颗粒骨架的变形)，并以总水头日作为未知变量．当渗透的主方向与坐标轴一致时，可得到非饱和土二维非稳定渗流的微分方程[6]：卜专[等]警㈩式中：、'-_分别为和Y方向的渗透性函数(m／s)；日——总水头(m)；水的重度(kN／m)；一体积含水率(m3／m3)；一土的基质吸力(kPa)；￡——时间(s)。与妒之间的关系曲线称为土一水特征曲线。因此。只要知道了土体的土一水特征曲线和渗透性函数，并给出明确的边界条件和初始条件，就可以得到非稳态非饱和土渗流场。非饱和土强度采用Fredlund双变量强度理论。Fredlund通过大量试验资料总结。认为非饱和土抗剪强度公式可以用独立的应力变量表达如下：[6]丁C+(o'r-／x~)tan咖+(啪)tan咖(2)式中：一非饱