降雨条件下滑坡变形稳定性分析.pdf
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1、江西建材岩土工程与勘察1812023年6 月降雨条件下滑坡变形稳定性分析马鸿亮江西省交通设计研究院有限责任公司,江西 南昌 330052摘 要:为探究砂土边坡在降雨条件下的稳定性,文中通过模拟自然降雨下的砂土覆盖层滑坡试验,对滑坡发生全过程下坡体的湿润锋、体积含水率、孔隙水压力和变形情况等进行研究,并揭示降雨条件下滑坡变形的内在机理。结果表明,湿润锋、体积含水率和孔隙水压力三者的变化关系密切,且砂土边坡滑坡的发展过程可通过孔隙水压力的变化进行反映;边坡变形量随降雨的持续而增大,原因主要在于降雨入渗过程中饱和度和孔隙水压的增大,使得土体有效应力和颗粒间约束能力降低。关键词:滑坡试验;降雨入渗;饱
2、和度;有效应力中图分类号:P642文献标识码:B文章编号:1006-2890(2023)06-0181-03Analysis of Downhill Deformation Stability under Rainfall ConditionsMa HongliangJiangxi Provincial Transportation Design and Research Institute Co.Ltd.,Nanchang,Jiangxi 330052Abstract:In order to explore the stability of sandy slope under rainfal
3、l conditions,the wetting front,volume moisture content,pore water pressure and deformation under the whole process of landslide are studied by simulating the landslide test of sand overburden with natural rainfall,and the internal mechanism of landslide deformation under rainfall conditions is revea
4、led,and the results show that the changes of wet front,volume moisture content and pore water pressure are closely related,and the development process of sand slope landslide can be reflected by the change of pore water pressure.The reason for the increase of slope deformation with continuous rainfa
5、ll is mainly reflected in the increase of saturation and pore water pressure during rainfall infiltration,which reduces the effective stress and intergranular restraint capacity of the soil.Key words:Landslide test;Rainfall infiltration;Saturation;Effective stress作者简介:马鸿亮(1989-),男,江西兴国人,本科,工程师,主要研究方
6、向为岩土工程。0 引言滑坡与多种因素有关,降雨是其中重要的因素之一。降雨因改变地下水位、增加土壤饱和度、减少土体内部的摩擦力等,从而导致滑坡发生,不仅严重威胁生命财产,同时对环境和生态造成不可恢复的影响,因此,研究降雨条件下滑坡变形的机理和规律,对预防和减轻滑坡灾害具有重要的意义1。近年来,随着科技的发展和研究方法的不断更新,对降雨条件下滑坡变形的研究取得了一系列重要进展。例如,通过地形测量、遥感技术等手段可对滑坡区的地貌、土地利用等因素进行综合分析,从而预测滑坡的发生概率和范围2。同时,利用数值模拟方法可以对滑坡的稳定性进行定量分析,预测滑坡的变形和发展趋势3。此外,采用现场观测、室内试验等
7、方法4,可以深入探究土体在降雨条件下的变形机理和规律5,为滑坡防治提供科学依据。但由于滑坡灾害具有复杂性和不确定性,研究方法和数据来源存在局限,导致滑坡预测和防治仍面临巨大困难6。为了探究降雨条件下滑坡的稳定性,本文通过设计降雨诱发砂土覆盖层滑坡试验,并总结滑坡前后土体各项水力参数变化规律,为预防和减轻滑坡灾害提供一定理论依据。1 滑坡模拟试验1.1 试验装置本次室内模拟试验装置主要由人工降雨系统和滑坡模拟槽构成。滑坡模拟槽是长、宽、高分别为4.5 m、1.0 m、3.0 m的透明有机玻璃盒,通过角钢进行固定,并在盒底部设置排水孔,在排水孔底部外接水箱防止槽内过量积水。模拟槽上部装设人工降雨装
8、置,采用 QYJY-503 降雨系统最大程度地对自然降雨进行模拟。装置总体由模拟降雨喷头、供水装置、排水装置、水箱、稳压分水箱、压力表和支撑六部分组成,其中供水装置包括水泵、供水管道,排水装置为排水管道。该装置的工作原理为,接电后由供水装置中的水泵抽取水箱中的水至稳压分水箱中,水压引起的变化使得分水箱顶部压力表度数发生变化,并以信号的形式传递给变频器,由变频器根据频率大小通过供水管道输送不同程度的水量至降雨喷头处模拟降雨。待降雨完成后,水由排水管道回流至水箱中,从而形成闭环。1.2 参数测量系统本次试验主要针对滑坡前后湿润锋、体积含水率、孔隙水压力变化和整个坡体的变形情况进行研究,因此整个测量
9、系统包含渗压计、含水率传感器、图像处理软件和参数采集装置等设备。渗压计采用 VWP-G型跟踪式渗压计,测量端置于待测位置,输出端连接 JHYC电阻应变仪,通过电阻应变仪将滑坡过程中孔隙水压的变化进行全过程记录。含水率传感器采用EC-5 水分传感器,同样将测量端置于待测位置,输出端连接NSAT-4000多通道数据采集系统,利用该系统测量记录土体体江西建材岩土工程与勘察1822023年6 月积含水率的变化情况。图像处理软件主要采用ImageJ对滑坡前后坡体斑点的位移变化进行对比分析,以此确定滑坡位移的大小及严重程度。2 研究方法取某地边坡回填使用的砂土,摊铺晾晒后过筛处理,并去除杂质,作为边坡覆盖
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