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《降雨及邊坡穩(wěn)定性》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、邊坡的穩(wěn)定性分析我國是世界上滑坡災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一，每年我國的自然災(zāi)害滑坡災(zāi)害占據(jù)了很大的比例。造成的經(jīng)濟(jì)和人員的損失僅次于地震，但滑坡波及的范圍和發(fā)生的頻率卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地震。雖然滑坡的研究已有100多年的歷史，但是由于滑坡地質(zhì)過程、形成條件、誘發(fā)原因的復(fù)雜性、多樣性及變化的隨機(jī)性等，再加上現(xiàn)在的檢測技術(shù)和滑坡的預(yù)報系統(tǒng)不成熟，從而要準(zhǔn)確的預(yù)報滑坡發(fā)生的時間和地點(diǎn)目前還是十分困難的。據(jù)我國國土資源部統(tǒng)計，2011年全國地質(zhì)災(zāi)害通報中，全國發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害15664起，其中滑坡11490起，占全國地質(zhì)災(zāi)害的73%。自然因素引起的占89%，人為因素引起的占11%。其
2、中根據(jù)統(tǒng)計全年死亡失蹤10人以上和直接經(jīng)濟(jì)損失1億元以上的重大災(zāi)害中，滑坡災(zāi)害占四起。如：甘肅省臨夏州東鄉(xiāng)縣縣城撒爾塔廣場發(fā)生滑坡直接經(jīng)濟(jì)損失4.43億元；廣西桂林市全州縣咸水鄉(xiāng)洛家村委廣場坑漕采石場發(fā)生滑坡死亡22人，直接經(jīng)濟(jì)損失350萬元；陜西省西安市灞橋區(qū)席王街辦石家道村白鹿塬北坡發(fā)生滑坡死亡32人，直接經(jīng)濟(jì)損失5200萬元；河南省三門峽西隴海線觀音堂至廟K780+200~500m發(fā)生滑坡直接經(jīng)濟(jì)損失1億元（如下圖）。據(jù)國家國土資源部統(tǒng)計全國發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害大多數(shù)發(fā)生在5~9月，尤其是7~8月，1~3月和10~12月較少。而5~9月發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害占全年的
3、90%以上，7~8月占70%以上。主要原因是我國7~8月這兩個月暴雨偏多，降雨特別是暴雨、特大暴雨是引起地質(zhì)災(zāi)害最主要的引發(fā)因素。因此做好滑坡的監(jiān)測預(yù)報工作，減少人員傷亡，為國家減少經(jīng)濟(jì)損失。近十年的地質(zhì)災(zāi)害分析通過分析近十年的地質(zhì)災(zāi)害我們可以發(fā)現(xiàn)滑坡災(zāi)害造成的損失最大。下圖為近十年中滑坡災(zāi)害所占的比例（圖中2004年為中等以上的地質(zhì)災(zāi)害數(shù)）。從上面的圖中我們可以看到在全國的地質(zhì)災(zāi)害中滑坡是占據(jù)很大的比例的。同時我們根據(jù)國家每年發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害造成重大損失的事件中滑坡也占有了很大的比例，給我國帶來了重大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。這些都說明了滑坡地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測的困難性
4、、復(fù)雜性。下圖為近十年來滑坡在全國地質(zhì)災(zāi)害中所占的比例。我們可以看到全國的地質(zhì)災(zāi)害中平均60%以上都是滑坡引起的，因此滑坡仍然是我們現(xiàn)在要攻破的難題。降雨是誘發(fā)滑坡的最主要的因素。主要是因為通過降雨一方面增加了坡體的重力，使土體的下滑力增大；另一方面由于降雨使坡體上的非飽和土逐漸向飽和土體過度，在這個過程中，土體的含水量逐漸增大，土體中的基質(zhì)吸力逐漸減小，隨著雨水的滲流使非飽和土逐漸形成飽和土或接近飽和土，這時土體中的基質(zhì)吸力接近于零。這樣大大的縮減了土體的抗剪強(qiáng)度，是土體的抗滑能力進(jìn)一步降低，最終導(dǎo)致滑坡的發(fā)生。因此研究土體的含水率、基質(zhì)吸力和雨水的滲流的
5、過程對研究滑坡是非常的重要的。非飽和土的強(qiáng)度理論Fredlund等提出的非飽和土的抗剪強(qiáng)度公式中采用的是以孔隙氣壓力為基準(zhǔn)的應(yīng)力狀態(tài)變量和為組合，利用這兩個應(yīng)力變量寫成的剪切公式如下：式中含水率對基質(zhì)吸力及非飽和土剪切強(qiáng)度的影響要研究土體的含水率與土體的基質(zhì)吸力之間的關(guān)系，我們應(yīng)了解非飽和土的水土特征曲線。非飽和土特征曲線反映了它們之間的關(guān)系，通過研究非飽和土體的特征曲線我們可以更好的了解土體含水率對土體強(qiáng)度的影響。雨水的滲流是影響土體含水率的一個重要原因。雨水的滲流也是一個很復(fù)雜的，坡體上是否有植被和有什么樣的植被、坡體上是否設(shè)置排水設(shè)施以及當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件
6、對土體中水分蒸發(fā)的影響等因素都影響著雨水的滲流。因此我們要根據(jù)實際的情況對降雨入滲過程中的各種因素進(jìn)行分析研究。下面是我通過參閱相關(guān)資料，分別對非飽和土的特征曲線和降雨過程中土體的入滲蒸發(fā)的一些簡單的總結(jié)。一.非飽和土的土水特征曲線土水特征曲線（SWCC）最先提到這個概念的是在土壤學(xué)中，是指土壤水的基質(zhì)勢或土壤水吸力是土壤含水率的函數(shù)，它們之間的關(guān)系曲線稱為土壤水分特征曲線。土水特征曲線在非飽和土力學(xué)中具有重要意義，對于研究非飽和土的物理力學(xué)性質(zhì)非常重要。在非飽和土中一般采用的應(yīng)力狀態(tài)是土的有效應(yīng)力和基質(zhì)吸力，基質(zhì)吸力隨著土的含水率而變化的，因此在非飽和土中
7、我們研究土的含水量的變化就是研究基質(zhì)吸力對非飽和土受力的影響。我們可以從SWCC中可以確定非飽和土的強(qiáng)度和滲透系數(shù)等。1.1非飽和土的基質(zhì)吸力的量測由非飽和土的力學(xué)理論我們知道，非飽和土中的基質(zhì)吸力與滲流分析、抗剪強(qiáng)度、體變和沉降計算都有關(guān)。因此我們研究在邊坡中非飽和土帶的基質(zhì)吸力隨外界因素的變化對研究因降雨對滑坡的影響有重要意義1.1.1觀測井及觀測目的為了掌握滑坡的基質(zhì)吸力的變化規(guī)律，特意在三峽庫區(qū)泄灘滑坡上建立了基質(zhì)吸力觀測井，對非飽和帶的基質(zhì)吸力等進(jìn)行長期系統(tǒng)的觀測研究。觀測豎井位于古滑坡的中部右側(cè)。井口高程約為171.5m，井經(jīng)2.5m，井深20m
8、，其貫穿于整個非飽和帶直至滑坡體的滑帶。在井中安置了
