震后渗流条件下坡面土体可移动特性研究及实例分析
边坡渗流研究现状及趋势分析_唐红梅
第25卷 第1期重 庆 交 通 学 院 学 报2006年2月Vo1.25No.1JOUR NAL OF CH ONGQI NG JIAOTONG UNIVERSITY Feb.,2006边坡渗流研究现状及趋势分析＊唐红梅1, 陈洪凯1,2, 关明芳1(1.重庆交通学院岩土工程研究所,重庆400074;2.重庆大学西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室,重庆400044)摘要:渗流力学是岩土力学重要的学科分支,尤其对边坡的安全与稳定通常具有控制性作用.作者基于大量资料分析,将边坡渗流研究现状概括为渗流分析模型、渗流计算、应力场和渗流场耦合、渗流自由面以及渗透系数分析等5个方面,详细论述了每个方面的核心内容及基本思路;并以三峡库岸边坡为例论述了边坡渗流研究的发展方向.关 键 词:边坡;渗流;研究现状;发展趋势中图分类号:O357.3;P642.3 文献标识码:A 文章编号:1001-716X(2006)01-0078-06 渗流是指水或其它流体在岩土等孔隙或裂隙介质中的流动.地下水是影响边坡稳定的重要因子之一,边坡的渗流问题是边坡稳定的关键影响因素,据统计,约90%的自然边坡和人工边坡的破坏与地下水作用有关[1],地下水作为边坡失稳过程中的诱发因素.求解边坡的渗流场,必须选择合适的渗流模型、渗流参数、边界条件及相应的计算方法.边坡的渗流呈非线形的特征.基于渗透理论,综合考虑各种因素的影响,国内外学者在渗流的计算模型、渗透系数、渗流数值模拟和力学、变形与渗流等方面的研究取得了大量的研究成果,可概括为渗流模型、渗流计算、应力场和渗流场耦合作用、渗流自由面以及渗透系数分析等5个方面.1 渗流模型求解渗流场,首要确定渗流过程的控制方程,建立合理的地下水渗流模型,其可分为物理模型和数学模型两类.1.1物理模型1.1.1岩质边坡渗流物理模型岩质边坡渗流模型有两种趋势:一是认为裂隙岩体为一种具有连续介质性质的物质;二是忽略岩块的孔隙系统,把岩体看成单纯的按几何规律分布的裂隙介质.渗流模型有等效非连续介质模型、等效连续介质模型和孔隙-裂隙双重连续介质模型三类[2].等效非连续介质模型亦称离散模型,忽略了岩块的孔隙系统,把岩体视为简单的裂隙介质,用裂隙水力参数或几何参数来表征裂隙岩体内渗透空间结构的具体布局.这些水力参数由现场水文地质试验提供,几何参数现场确定.该模型可分为Monte-carlo 模型、裂隙水力学模型和典型裂隙面模型.离散模型是应用最广的一种模型,但难于用于进行复杂的三维渗流分析.连续介质模型认为岩石孔隙介质和裂隙网络均匀分布于整个研究域内,裂隙岩体表现出与多孔连续介质相似的渗透特性,水头随空间点连续分布,渗流场的求解以渗透张量为基础.该模型在进行分析域的宏观渗流分析中具有很好的优越性,一般当裂隙岩体中岩块尺寸为工程结构物尺寸的1/20～1/50时可视裂隙岩体为连续介质,但理论上有待进一步研究.双重介质模型的基本假定是裂隙岩体中孔隙、裂隙分布均匀,即在微元体中,孔隙与裂隙体积之比保持不变,认为裂隙岩体由孔隙性差而导水性强的裂隙系统和孔隙性好而导水性差的岩块孔隙系统共同构成的连续介质.该模型对裂隙和孔隙系统作了许多特殊的简化假定,其客观性大大降低,尚未达到实际应用的程度.黎水泉[3]提出了一种考虑介质参数随压力变化的双重裂隙介质非线性渗流模型;王恩志[4]在忽略收稿日期:2004-07-14;修订日期:2005-01-11基金项目:交通部跨世纪人才专项基金项目(95050508)、重庆市自然科学基金重点项目(2005BA7008)、交通部重点科技基金项目(95060233)及高等学校重点实验室访问学者基金资助项目成果之一作者简介:唐红梅(1968-),女,重庆合川人,副研究员,主要从事公路泥石流及危岩研究工作.岩块渗透性的前提下.建立了由管状线单元、缝状面单元和带状体单元组合而成的三维裂隙网络渗流数值模型.1.1.2土质边坡渗流物理模型考虑土体性质的差异可分为砂性土边坡、粘性土边坡、土石混合边坡、软土边坡及黄土边坡.渗流计算中一般都将土体看成是多孔介质进行分析.1.2数学模型将特定边坡渗流的基本方程式和定解条件结合起来就确定了边坡渗流的数学模型,渗流过程中的控制方程的定解条件有:Dirichlet 边界条件(第一类边界条件):H (x ,y ,z ,t )S 1=φ(x ,y ,z ,t ) (x ,y ,z )∈S 1(1)Neumann 边界条件(第二类边界条件):K H n S 2=q (x ,y ,z ,t ) (x ,y ,z )(2)岩土体中的渗流基本方程式包括运动方程和连续方程,结合边坡实际的边界条件和初始条件,就可实现对边坡渗流场的求解,运动方程:1ng v t =-gradh -vk(3)连续方程: v x x + v y y + v z z=ρg (α+n β) h(4)饱和渗流具有自由面变动的非稳定流问题,考虑土体和水体的压缩性: x k x hx+y k y h y + z k z h z =S k h t(5)忽略土体的压缩性: x k x h x + y k y hy+z k z h z=0(6)由于渗流问题的复杂性,建立了多种边坡的渗流基本方程,并就具体边坡进行了渗流场的求解.如张有天等[5]、朱文彬等[6]考虑降雨对岩体边坡稳定性的影响,提出了降雨渗入岩体型隙是饱和/非饱和、非恒定渗流过程,建立的渗流控制方程为x 1(k h x 1)+ y 1(k h y 1)+ s t =0(7)式中,设裂隙面局部坐标x 1、y 1,y 1———裂隙面倾向;由y 1顺时针转90°———x 1;h ———水力势;s ———饱水度,t ———孔隙压力的函数.朱文彬等[6]将边坡土体视为多孔介质,建立了土的饱和、非饱和非稳态流的二维数值模型x (k w 1 h w x )+ x (k w 1 h w x )=m u z ρw g h w t(8)式中,k w 1,k w 2———各向异性土的主渗透系数,对于各向同性土有:k w 1=k w 2;h w ———孔隙水压力水头;m u z ———相应于基质吸力变化d (u a -u w )的水体积变化系数;ρw ———水的密度.2 渗流计算渗流计算方法可分为三类,即解析法、数值法和实验模拟法.2.1解析法解析法是用数学物理方法如分离变量法、积分变换等求解渗流定解问题,目前可分为直接解法、复变函数法、组合法和水力法.其只适用于含水层几何形状规则、方程式简单以及边界条件较为单一的情况,而实际边坡岩土体是非均质的且各向异性,其边界条件和几何形状复杂,初始条件是不确定的,因而该方法有很大的局限性.2.2数值法数值方法是把整个渗流区分割成若干个形状规则的单元,各个单元根据需要选择合适的水文地质参数,把所有单元合在一起就能表现出渗流区域在几何上的不规则性和在水文地质上的非均质性,代表实际的渗流区.数值法主要包括有限差分法、有限元法、边界元法、离散元法和流形元法等.渗流场二维、三维的数值模拟进展快速,如解宏伟等[7]对二维渗流场基本物理量的有限元计算方法进行了研究;姜立春等[8]采用三维有限元数值分析处理多介质复杂边界条件的渗流问题,导出了三维渗流数值模型,实现了三维渗透流动问题任意渗出面的迭代求解.介玉新等[9]将适体坐标变换方法用于渗流计算,即通过求解Poisson 方程自动生成实际物理边界的计算网络,并将渗流问题变换直角网络系统下进行有限差分离散和数值计算,对不同的几何边界实现统一的数值求解算法.2.3实验模拟法实验模拟法是一种解决复杂渗流问题的重要方法,该方法是利用渗流和一些物理现象相似的原理,用相似模型再现渗流过程和渗流的流态,得到渗流规律.其最大的特点是可以直接从实验中直接观察到渗流现象.常用的方法有砂槽模型法、缝隙水槽法、水力网模型法、电拟试验法和电阻网模型法.3 应力场和渗流场耦合作用岩体边坡渗流分析中,应力场和渗流场的耦合问题十分重要[10],著名的法国拱坝的失事为一典型实例[2].应力场和渗流场耦合关系研究的是渗透系数与应力间的相互关系,岩体的渗透系数是裂隙面法向应力的函数.法国专家Louis [11]认为在低应力79第1期 唐红梅,等:边坡渗流研究现状及趋势分析 状态下渗透系数与有效应力之间呈负指数关系即K=K0e-αω(9)式中,K———裂隙法线方向的有效应力;K0———初始渗透系数,α———常系数.Carlsson等基于室内试验认为渗透系数和法向应力之间的存在高度是非线性,并得到渗透系数与自重应力之间的关系;郭雪莽考虑到岩体渗流-应力耦合作用是变形引起渗透系数的改变,推导了渗透系数与应变的本构关系.杨太华、王媛等学者也就渗透系数和应力间的耦合关系进行了研究.关于剪应力和剪应变对渗透场的影响,目前研究成果较少.刘才华[12]通过对规则、均匀、粗糙裂隙的渗流剪切实验,得出在剪切荷载作用下,裂隙渗透性随剪应力的增加而降低,有十分明显的线性关系.建立边坡岩体渗流场与应力场耦合分析数学模型也是一个重要的问题.柴军瑞[13]将岩体中的各种裂隙和孔隙按规模和渗透性分为四级处理,结合各级裂隙网络渗流与应力不同的相互作用关系,形成岩体渗流场与应力场耦合分析的多重型隙网络模型.朱珍德[14～15]利用流体扩散能量迭加原理推求渗透张量公式,提出了渗透张量随裂隙损伤加剧而改变以及裂隙岩体非稳态渗流场与损伤场合模型,并以此编成有限元程序应用到三峡永久船闸高边坡稳定性之中;盛金昌[16]建立能反映裂隙剪胀特性的非线性弹塑性本构模型,考虑裂隙非线性法向变形和剪胀对裂隙隙宽的影响,比较实际地反映了裂隙变形对岩体渗透性的影响.迄今,渗流场和应力场耦合分析方法的研究较少,一般都将两场分开计算(两场交叉迭代法),再通过两场的交叉迭代而达到耦合的目的.王媛等[17]采用四自由度全耦合法,进行了基于增量理论的复杂裂隙岩体渗流与应力弹塑性全耦合法分析.陈洪凯基于对三峡永久船闸边坡开挖引起的应力重分布的分析,初步论述了船闸开挖而致岩体卸荷过程对渗流特性的影响[2];张玉卓等[18]在较大尺寸的裂隙岩体试块进行不同侧压力和加载条件下的渗流试验研究;刘建坤等[19]应用非饱和力学,利用双变量理论,给出一种简化的模型用于分析非饱和土坡中降雨引起应力-应变状态与瞬变渗流的情况,在该模型中考虑了导水特性及水分特征曲线对于应力状态的依赖性及后者的干湿滞回作用的影响.4 渗流自由面第一是移动网格法:这类方法把自由面当作可移动边界处理,在迭代过程中不断改变自由面的位置,使网格发生变化,直到自由面位置稳定为止.采用这类方法虽然取得了不少成功的经验,但也暴露出方法本身的缺陷:1)初始自由面和终自由面相差较大时,网格畸形;2)渗流域内有结构物时网格移动会改变结构边界;3)自由面附近有不均质介质时,网格移动会破坏介质区分边界,使计算结果失真;4)求解自由面渗流域的应力分布时,求解范围应包括自由面以上区域.第二是固定网格法:自1973年Ne uman提出用不变网格分析有自由面渗流的Galerkin法以来,出现了多种固定网格法.固定网格法又可以分成两种:一种是调整单元渗透矩阵法,如Bathe的单元渗透矩阵调整法,李春华的改进单元渗透矩阵调整法,王贤能等的高斯点法.Bathe法在迭代过程中把跨越自由面和自由面以上单元的渗透系数一律按实际渗透系数的千分之一计算,与实际不吻合.李春华则在迭代中根据自由面和单元的交截情况计算单元的渗透系数.王贤能则根据高斯点的位置确定高斯点对应的渗透系数,计算单个高斯点对渗透矩阵的贡献,对所有高斯点求和得到单元的渗透矩阵;第二类是调整流量法,如Desai提出的剩余流量法,张有天的初流量法等.Desai法通过计算自由面单元内过自由表面的流量来修改各节点的势,直到过自由面的流量小于某一允许值为止.Desai法的缺点是每一迭代步需要计算出自由面的具体位置、自由面的面积以及法向流量且工作量大,而且这一方法的全部调整过程均依赖于第一次有限元分析结果.张有天的初流量法对Desai法作了许多重大改进,并从理论上给出了完整的描述.凌道盛等[20]提出了有自由面渗流分析的虚节点法,其特点属于一种真正的固定网格法,对网格不作任何改动,并能精确地描述跨越自由面单元的渗透矩阵,可同时适用于平面渗流问题和空间问题.陈洪凯等[21]基于对已有网格固定法的分析而提出了渗流自由面求解的改进方法即复合单元全域迭代法,具有程序处理方便、计算结果精度高等特点.5 渗透系数5.1确定型模型结合实验方法包括室内和野外实验方法,其中野外实验方法包括野外几何测量法和野外抽(压)水试验法. Youngs(1980)导出了渗透系数在垂直方向上呈连续变化的解析解.Her weijer和Young(1990)通过同一地区不同井点的抽水试验,指出导水系数是水位降落漏斗扩展的函数.王钊等通过一些简化假定,推导出了适用于潜水完整单井的渗透系数表达式,经修正得出了非完整潜水单井天然来水过程测定渗透系数的方法.80 重庆交通学院学报 第25卷5.2随机模型方法[22]5.2.1简单的统计方法Schlichter(1905)、Driscoll(1986)和Sheperd(1989)等利用粒径、孔隙度、分选程度、充填情况和颗粒形状等数据,通过建立它们之间的关系式计算渗透系数.Manath N.Panda等在研究用粒度分布参数计算松散介质的渗透率中指出,对非均质介质而言,介质粒度均值的变化对渗透率的贡献比孔隙度或分选程度要大.陈望和(1990)在河北平原浅层地下水资源评价中利用试验资料做散点图,从中得出了渗透系数与介质颗粒粒径之间的关系式,进而求得浅层含水介质不同粒径对应的渗透系数.5.2.2随机理论Law(1944)研究油田勘探的岩芯资料时,首先发现渗透系数服从对数正态分布.Bulness(1946)和Warren(1961)研究油田岩芯资料时,证实了Law的发现.Hoeksema和kitcmidis(1985)研究指出,除极少数外,导水系数、渗透系数和贮水系数等参数都可以认为是服从对数正态分布的.1)离散独立参数法离散独立参数法是针对渗透性多数空间随机变化特征,基于经典统计学理论来研究多数的方法.其基本思想是将研究区划分为不同的块段.每一块段有统一参数值,多数之间互不相关,由蒙特卡罗法生成.最早提出离散独立参数法的学者是Warren和Price(1961),运用该方法研究了渗透系数的不同频率分布对等效渗透系数的作用.加拿大学者Freeze(1975)运用该方法研究了一维稳定地下水流问题,为随机水文地质奠定了基础.2)连续相关参数法美国学者Celhar最先考虑了参数之间的相关性,用连续相关参数法研究了含水介质参数和地下水流问题,该方法的思路可归纳为:渗透系数K可表示为其均值K和扰动值K′之和,用Fourier-stieltijes积分变换表示各类扰动值及渗透系数的自协方差函数;由Fourier-stieltijes逆变换求得渗透系数的谱密度函数,并由水流微分方程建立渗透系数和水位谱密度函数之间的关系,通过研究渗透系数的谱密度函数,达到研究参数空间变异的目的.3)离散相关参数法加拿大学者Smith和Freeze在离散独立参数法的基础上,研究有限区域二维稳定流时提出了离散相关参数法.这一方法的思路是:将研究区划分为方形网格,每一网格被认为一致均匀,某一网格参数被认为与其周围紧邻的网格多数相关,井建立参数自回归方程.在参数自回归方程的基础上,确定协方差函数和协方差矩阵,最后,运用蒙特卡罗法生成研究区各网格的参数.因此.该方法的最大特征是考虑了参数的结构性和各向异性特征.以上3种方法在求渗透系数时,即一个参数出现在空间一点的概率与出现在其它点的概率一样,不考虑实测值的位置,是这三种方法共同的不足之处.大多数研究者选择随机模型作为研究手段,是假定含水介质渗透系数满足对数正态分布,但缺乏完备的理论和充分的实践资料支持,因此其应用受到很大的限制.5.2.3克里格法克里格法是地质统计学的一部分,由C. Matheron教授创立并发展的,克立格方法是一种对空间分布数据求最优、线性、无偏内插估计量的方法.Demarsily、Kitanidis、Vomvoris、Amleto和Murashige、雷志栋和杨诗秀把它引入水文及水文地质领域,研究了含水层渗透系数的空间变化特征.朝伦巴根和刘延玺等用泛克里格法,对通辽河西水资源评价与管理研究区内含水层系统的渗透系数进行了结构分析.找出了它的主变异方向和变异程度,并对渗透系数进行了量优估计,进而给出了它的空间变异分布图和参数分区图.克里格法虽然考虑了渗透系数的结构性、非均匀性,计真结果精度也较高,但它需要大量的数据.5.3数学模型反演求解法[23]运用地下水动态信息,用建立的数学模型来反演求解.反映的是在给定初值和边界条件下,通过已有实测地下水动态信息拟合而获得.虽不全等于实际岩体水力学参数,但反映了整个研究区域岩体水力学特征,其关键是动态数据的可靠性和模型选择的合理性.直接解法:从渗流方程入手,把方程中的水头作为已知值,把参数作为未知值,直接代人方程求解.间接解法:给定参数试探值,求解正问题,得到计算水头值,再与已知观测水头值比较,求得水头误差最小条件下的参数.5.4分形理论Wbeatcraft等(1988)研究表明,非均质含水层具有分形结构.Ababou(1988)根据Mount sinon含水层中得到的数据分析,指出渗透系数的对数表现出分形规律.Marian和Ching-Min Chang(1993)研究指出渗透系数的分布在较大的范围内具有分形特征.我国学者胡尊国(1992)研究指出多孔介质的孔隙形状具有分形的特征,并认为分维数是刻画或描述不同地质成因多孔介质的一个定量指标,但未进一步81第1期 唐红梅,等:边坡渗流研究现状及趋势分析 说明如何利用分维值估计渗透系数等参数.分形理论目前在我国水文地质领域正处于探索阶段.主要侧重于理论的引用,鲜见与野外钻孔、油水实验资料结合对松散介质渗透系数进行空间估值的实例.6 边坡渗流研究的趋势渗流理论在边坡、岸坡、大坝、天然气、石油及瓦斯控制等方面具有广阔的应用前景.而对于三峡水库而言,库岸边坡渗流问题显得极为重要.根据三峡水库调度运营规划,水库建造完成投入运行后,洪期水位保持在145m附近,枯水季节水位保持在175m 附近,每年雨季来临前降水空库确保防洪.据此可见,水库每年水位变幅30m左右.如此高的水位变幅一年一度周期性的作用在水库岸坡岩土体内,水-土、水-岩相互作用,牵引出库岸边坡渗流研究及控制的主要方向:1)库位变动带周期性浸泡条件下岩土力学参数、水力学参数变化规律研究.2)库位变动带饱和渗流、非饱和渗流相互转化过程研究,明确岸坡岩土体在不同时间、不同空间部位的渗透系数取值规律.库水位降落期间岸坡渗流场变化规律、渗透压力变化过程研究,建构库水位不同时期的岸坡稳定性分析的设计工况.3)进行岩质岸坡裂隙渗流机理及渗流-应力耦合作用研究,量化裂隙水压力的计算理论及变化规律.4)开发与库水位降落协同的同步排水技术,构建同步排水优化设计理念.参考文献:[1] 陈洪凯.裂隙岩体渗流研究现状(Ⅰ)[J].重庆交通学院学报,1996,15(1):55-60.[2] 陈洪凯.三峡工程永久船闸岩体渗流与排水机理研究[D].重庆:重庆建筑大学,1996.[3] 黎水泉,徐秉业.非线性双重孔隙介质渗流[J].岩石力学与工程学报,2000,19(4):417-420.[4] 王恩志,孙 役,黄远智.三维离散裂隙网络渗流模型与实验模拟[J].水利学报,2002,5:37-40.[5] 张有天,刘 中.降雨过程裂隙网络饱和/非饱和、非恒定渗流分析[J].岩石力学与工程学报,1997,16(2): 104-111.[6] 朱文彬,刘宝琛.公路边坡降雨引起的渗流分析[J].长沙铁道学院学报,2002,20(2):104-108.[7] 解宏伟,扬 龙,苏晓波.二维渗流场基本物理量的有限元计算法[J].青海大学学报(自然科学版),1999,17(4):21-23.[8] 姜立春,吴爱祥,陈嘉生.高陡边坡地下水渗流场三维有限元分析及其实例研究[J].湘潭矿业学院学报,2003,18(3):24-28.[9] 介玉新,揭冠周,李广信.用适体坐标变换方法求解渗流[J].岩土工程学报,2004,26(1):52-56.[10] 李宝花,王连花.坝体渗流场、应力场藕荷问题的非线性分析[J].建筑技术开发,2003,30(4):26-28. 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[23] 张贵金,徐卫亚.岩溶坝区渗透系数的确定方法探讨[J].三峡大学学报(自然科学版),2002,24(6):497-502.82 重庆交通学院学报 第25卷Research status and trend for seepage of slopeTANG Hong -mei 1, CHE N Hong -kai 1,2, GUAN Ming -fang 1(1.Inst .of Geotechnical Engineering ,Chongqing Jiaotong University ,Chongqing 400074,China ;2.Key Lab .For the Exploitation ofSouthwestern Resources &the Environmental Disaster Control Engineering ,Ministry of Ed ucation ,Chongqing University ,Chongqing 400044,China )A bstract :As one important division of Geotechnical mechanics ,seepage mechanics make usually key action on safety and stability of slope .Based on analyses in detail to research docu ments ,authors generalize these results as five parts in this paper ,i .e .seepage model ,seepage calculation methods ,coupling between seepage field and stress field ,free surface ,of seepage and permeability .Further ,key content and basic ideal every part are discussed in the paper .Taking bank slope of the Three Gorges reservoir as an example ,research trend of bank seepage are provided .Key words :slope ;seepage ;research status ;research trend(上接77页)力分布状态效果,配合其他几种支护技术,可以弥补传统支护方式的不足,并能取得显著的工程经济效益.框架网格结构施工和锚杆施工工艺简单、高效、安全,便于机械化施工,在保证施工安全和稳定要求的基础上,相对于使用抗滑桩,抗滑锚杆的经济和技术优势明显,在类似工程中值得借鉴并推广运用.参考文献:[1] 赵明阶,何光春.边坡工程处治技术[M ].北京:人民交通出版社,2003.[2] 张启汉.滑塌坡间路基加固设计稳定性研究[J ].公路,2003,(9):101.[3] 任志华,周亦唐.山区高等级公路高边坡的稳定性分析及边坡加固措施[A ].第13届全国结构工程学术会议论文集[C ].2004.[4] JTJ013-95,公路路基设计规范[S ].交通部第二公路勘察设计院.[5] GB50330-2002,建筑边坡工程技术规范[S ].重庆市建设委员会.[6] 姬同庚.洛三高速公路失稳风化安山岩路堑边坡加固方案及稳定性研究[J ].公路.2004,(1):28.[7] 崔政权,李 宁.边坡工程-理论与实践最新发展[M ].北京:中国水利水电出版社,1999.Application research of mixing anchor structure in road moatside slope consolidateXU Yun -hua 1, ZHOU Xiao -ping 2, LIU Jia -lin 1, LI Hua -chao 3(1.Kunming University of Science and Technolgy ,Yunnan Kunming 650051,China ;2.Chongqing Jiaoton g University ,Chongqing 400074,China ;3.Yunnan High way Des igning Institude ,Yunnan Kunming 650011,China )A bstract :Yunnan Zhaotong -Daibu highway (11contract red stone rock section K314+550-K314+700)side slopes consolidation ,since ge -ology is special ,side slope is high steep ,is prepared with the anchor rod of prestressing force ,fight Gou protect the mixing anchor of slope andthe note technology of high voltage of thick liquid firmly structure .With G -slope soft ware for consolidating is former and consolidate the stability of rear road moat side slope i mitate and analyse ,analysis result shows ,adopts the method of consolidating in writing ,it is better to cons olidate rear slope bod y stability ,it is various to consolidate structure to form a organic whole ,so ,make the stability of slope body have gotten effective control .Key words :fight slippery anchor ;rod stake anchor ;rod frame grid structural ;safe coefficient83第1期 唐红梅,等:边坡渗流研究现状及趋势分析 。
软土动力学——学习地震知识
软土动力学——学习地震知识地震，这一自然界的强大力量，常常给人类带来巨大的破坏和伤痛。
而在地震研究的领域中，软土动力学是一个至关重要的分支，它对于我们理解地震在软土地区的传播和影响具有重要意义。
首先，让我们来了解一下什么是软土。
软土通常是指那些含水量高、压缩性大、强度低的土层，比如淤泥、淤泥质土等。
在城市建设和工程活动中，经常会遇到软土地区。
当地震发生时，软土会表现出与普通土层不同的特性，从而对建筑物和基础设施产生特殊的影响。
地震波在软土中的传播是软土动力学研究的核心内容之一。
地震波可以分为纵波（P 波）和横波（S 波）。
纵波的传播速度较快，会引起物体的上下振动；横波的传播速度较慢，但破坏力更强，会导致物体左右摇晃。
当这些地震波传入软土地区时，由于软土的特殊性质，波的传播速度和振幅都会发生变化。
软土的高含水量和低强度使得地震波在其中传播时能量容易被吸收和衰减，但同时也可能会导致波的放大和共振现象，从而加剧地震的破坏作用。
软土的动力特性也是研究的重点之一。
软土在受到地震作用时，会产生变形和孔隙水压力的变化。
由于软土的渗透性较差，孔隙水压力的增加可能会导致土体的有效应力降低，从而使土体的强度和稳定性下降。
这就是所谓的“液化现象”，在地震中经常会导致建筑物的倾斜、下沉甚至倒塌。
为了研究软土动力学，科学家们采用了多种方法和技术。
现场观测是其中非常重要的一种手段。
通过在地震多发地区设置监测仪器，可以获取地震发生时软土地区的地面运动数据，从而分析地震波的传播规律和软土的动力响应。
实验室试验也是不可或缺的研究方法。
在实验室中，可以模拟不同类型的软土和地震条件，对土体的力学性能和变形特性进行详细的研究。
此外，数值模拟技术也在软土动力学研究中发挥了重要作用。
通过建立数学模型和计算机模拟，可以预测地震在软土地区的影响，为工程设计和抗震设防提供依据。
那么，学习软土动力学对于我们有什么实际的意义呢？在城市规划和工程建设中，了解软土地区的地震特性可以帮助我们选择合适的场地和基础形式，从而提高建筑物和基础设施的抗震能力。
土力学土的渗透性及渗流
8
2、渗流量的计算及渗透变形控制问题
基坑围护结构下的渗流
板桩墙
基坑
透水层
渗流问题：
1. 渗流量？ 2. 渗透破坏？ 3. 渗水压力？
不透水层
9
基坑开挖降水
井点降水
10
管井降水
11
工程实例 湖南浯溪水电站二期基坑出现管涌
12
2、渗流量的计算及渗透变形控制问题
水井渗流 Q
天然水面
含水层
渗流问题：
38
三、成层土的平均渗透系数
天然土层多呈层状
✓确立各层的k ✓考虑渗流方向
等效渗透系数
39
水平渗流 将土层简化为均质土，便于计算
总流量等于各土层流量之和 （各层的水力梯度相等）
条件:
im
i
h L
Q q j kxiH
q j v j H j k jiH j
等效渗透系数:
m
Q kxiH i k j H j j 1
P1 = γwhw
P2 = γwh2
R + P2 = W + P1
R + γwh2 = L(γ + γw) + γwhw
R = ? R = γ L
0
45
静水中的土体 R = γ L
渗流中的土体
ab
P1
W A=1
P2 R
W = Lγsat＝L(γ + γw)
贮水器 hw L 土样
0
Δh
h1 h2
0 滤网
非线性流（紊流） 地下水的渗流速度与 水力梯度成非线性关系
线性稳定流
线性非稳定流
非线性稳定流 非线性非稳定流
我们现在需要掌握和理解的达西定律
岩土工程中的动力特性与地震响应分析
岩土工程中的动力特性与地震响应分析岩土工程是土壤和岩石在人类建设活动中的应用领域，涉及到地基工程、地下工程和地质工程等方面。
在这些工程中，了解岩土的动力特性并进行地震响应分析是非常重要的，它可以帮助工程师评估结构在地震发生时的抗震性能，以保障人们的生命财产安全。
一、岩土的动力特性岩土的动力特性是指在受到外力作用时，岩土体所表现出的力学性质和行为。
它包括了弹性模量、剪切模量、泊松比、阻尼比等指标。
1. 弹性模量弹性模量是岩土在受到外力影响下的变形特性指标。
它反映了岩土在应力作用下产生的变形程度，也可以用来描述其刚度。
弹性模量的大小与岩土的刚性有关，刚性越大，弹性模量也越大。
2. 剪切模量剪切模量是岩土在受到剪切力作用时变形特性的指标。
它反映了岩土在剪切过程中的变形能力，也可以用来描述其抗剪切性。
剪切模量的大小与岩土的抗剪强度有关，抗剪强度越大，剪切模量也越大。
3. 泊松比泊松比是描述岩土体材料变形特性的参数，用来表示岩土体在径向压缩应变时，轴向应变的比例关系。
泊松比的大小与岩土体的变形性质相关，变形能力越弱，泊松比也越小。
4. 阻尼比阻尼比是描述岩土在振动或地震荷载作用下能量损耗的指标。
它可以反映岩土的耗能能力和耗能效果，在地震工程中具有重要的作用。
阻尼比的大小与岩土体的波动特性有关，岩土体的耗能能力越高，阻尼比也越大。
二、岩土的地震响应分析地震响应分析是指对岩土体在地震荷载作用下产生的动力响应进行计算和分析。
通过地震响应分析，可以评估结构体在地震发生时的受力状况，以及结构的破坏程度。
1. 荷载输入地震荷载是地震响应分析的输入条件，它是指地震发生时作用在结构上的力。
地震荷载的大小与地震的震级和距离有关，需要详细的地震参数分析来确定。
2. 结构模型在进行地震响应分析时，需要将岩土体建立为数学模型。
这个模型可以通过有限元法等数值计算方法进行建立，以描述岩土体在地震作用下的变形和受力状态。
3. 响应分析响应分析是指对结构体在地震荷载下产生的变形和受力状态进行计算和分析。
《基于流固耦合的地铁深基坑地下水渗流影响及变形控制技术研究》
《基于流固耦合的地铁深基坑地下水渗流影响及变形控制技术研究》篇一一、引言随着城市化进程的加速，地铁建设已成为城市基础设施的重要组成部分。
在地铁建设中，深基坑工程是关键环节之一，其稳定性和安全性直接关系到整个地铁项目的成败。
而地下水渗流和土体变形是深基坑工程中两个重要的研究领域。
流固耦合效应在地下水渗流和土体变形中起着至关重要的作用。
因此，本文将基于流固耦合理论，对地铁深基坑地下水渗流影响及变形控制技术进行研究。
二、流固耦合理论基础流固耦合是指流体与固体相互影响、相互渗透、相互作用的物理现象。
在地铁深基坑工程中，地下水渗流与土体变形之间的流固耦合效应表现为：土体变形会影响地下水的渗流路径和速度，而地下水的渗流又会对土体的应力状态和变形产生影响。
因此，研究流固耦合理论对于理解地铁深基坑工程的稳定性和安全性具有重要意义。
三、地铁深基坑地下水渗流影响研究地铁深基坑工程中，地下水渗流对基坑的稳定性和安全性具有重要影响。
一方面，地下水的渗流会导致土体有效应力降低，从而影响土体的抗剪强度和稳定性；另一方面，地下水的渗流还会引起基坑内外的水头差，导致基坑内外土体的变形和破坏。
因此，研究地铁深基坑地下水渗流的影响机制和规律，对于保障基坑的稳定性和安全性具有重要意义。
四、基于流固耦合的变形控制技术研究针对地铁深基坑工程中的变形问题，本文提出基于流固耦合的变形控制技术。
该技术主要包括以下几个方面：1. 合理设计支护结构：根据基坑的实际情况和周围环境条件，合理设计支护结构，以减小土体的变形和破坏。
2. 地下水位控制：通过合理的降水或回灌措施，控制地下水位，减小水头差，从而减小土体的变形和破坏。
3. 监测与反馈：通过实时监测基坑的变形和渗流情况，及时反馈给控制系统，以便采取相应的措施进行控制。
4. 数值模拟分析：利用数值模拟软件，对基坑的流固耦合效应进行模拟分析，预测土体的变形和破坏情况，为制定合理的控制措施提供依据。
五、实例分析以某地铁深基坑工程为例，采用基于流固耦合的变形控制技术进行实践应用。
降水人渗条件下土质边坡的稳定性分析
粘土层呈褐红 ～褐 黄色 ，硬塑 ，稍湿 。该层 为边坡体 的主要
物 质 组 成 成 分 ，揭 露 厚 度 ５Ｏ １ ０ 。灰 岩 呈 灰 色 ，隐 晶质 ． 一 ０．ｍ
结构 ，中厚层状构造 ，节理裂隙较发育 ，岩 溶较发育 ，揭露 最 大厚度 ９．ｍ。此边 坡为中小型牵 引式 欠稳 定斜坡体 ，几 ９ 何模 型建 立后如图 １所示 。
型 旦！！ ！ ！！ 坐 ：
ｂａ ｈ ａ ｔ ｉ ｆ ｅ ｍ ｌ ｘ ｓ ｏ ｌ ｎ ｎ ｍｅ ｓｒ ａ
参 考 文 献 ［ ｉ 华 ，陈善 雄 ，陈 守义 ．非 饱 和 土 入 渗 的 数 值 模 拟 ，岩 土 】张 力 学 ［． ２ ０ ，２ ５ ：７５ ７８ ０ ３ ４（ ） １— １． Ｊ 【 ２ １吴 梦喜 ， 高莲 士 ． 饱 和 非饱 和 土 体 非稳 定 渗 流 数 值 分 析
坡 体 内部 ， 坡 体 内 还 存 在 一 个 较 大 的 非 饱 和 区域 ，原 有 的 稳 定 地 下 水 流 基 本 没 有 受 到 降 雨 的影 响 。 着 降 雨 持 时 的增 加 ， 随
长 ，降雨入 渗逐 步稳定后 ，最大剪切应变减小 ；在 降雨持 时
７ ｈ 以 后 ，潜 在 滑 动 面 后 缘 向 前 移 动 的 趋 势 逐 步 稳定 ，最 大 ２
— —
・一１ ０ ｍ ｄ — ０ｍ ／ ＿ 一 ５ｍ ／ ・ １０ ｍ ｄ 一 ２０ｍｄ ５ｍ ／
下 图为 降 雨 强 度 为 ２ ０ ５ ｍｍ ／ ｄ的条 件 下 采 用 强度 折减 法
—
计算得到 的不同降雨持时 时坡体 的剪切应变云 图和相 关的稳
7第七章-边坡稳定分析
二、成层土和坡顶有超载时安全系数计算
二、成层土和坡顶有超载时安全系数计算
三、有地下水和稳定渗流时安全系数计算
部分浸水土坡的安全系数，其计算公式与成层土坡完全 一样，只要将坡外水位以下土的重度用浮重度γ′代替即可。
三、有地下水和稳定渗流时安全系数计算
当水库蓄水或库水降落，或码头岸坡处于低潮 位而地下水位又比较高，或基坑排水时，都要 产生渗流而经受渗流力的作用，在进行土坡稳 定分析时必须考虑它的影响。
2.极限平衡分析方法不考虑土的变形特性，只 考虑土的静力平衡。这时需要引入附加假设条 件，减少未知数，使方程数不少于未知数。对 同一问题，附加的假设条件不同，产生不同的 稳定分析方法，计算的安全系数也不同。
三、常用条分法的简化假设
瑞典条分法：假设滑动面为圆弧面，不考虑条间力，即 Ei=Xi=0，减少3n-3个未知数；
第2节 无粘性土坡稳定分析
一、一般情况下的无粘性土土坡 由于无粘性土土粒之间无粘聚力，因此，只要位于坡面上 的土单元体能够保持稳定，则整个土坡就是稳定的。
一、一般情况下的无粘性土土坡
对于均质无粘性土坡， 理论上只要坡角小于 土的内摩擦角，土体 就是稳定的。FS=1 时，土体处于极限平 衡状态，此时土坡的 坡角就等于无粘性土 的内摩擦角，也称休 止角。
1.剪应力的增加 2.土体本身抗剪强度的减小
防止滑坡的措施
abaqus岩土工程实例讲解__概述说明
abaqus岩土工程实例讲解概述说明1. 引言1.1 概述本文主要介绍了在岩土工程领域中使用Abaqus软件进行分析的一些实例讲解。
Abaqus是一款功能强大的有限元分析软件，被广泛应用于各个工程领域，包括岩土工程。
通过具体的案例分析，我们将展示Abaqus在岩土工程中的应用优势和方法。
1.2 文章结构本文共分为六个部分组成。
引言部分是对整篇文章内容的概述说明，介绍了文章所要讲解的内容和目的。
接下来，第二部分将介绍岩土工程基础知识，包括土体性质和力学特性以及岩土工程中常见的问题与挑战。
第三部分是对Abaqus软件进行介绍，包括软件概述与功能特点、主要模块及其应用领域以及建模流程和参数设置方法简介。
接下来两个部分（第四和第五）将详细讲解两个具体的岩土工程案例，并介绍模型建立、材料参数设置、分析步骤以及结果解读等内容。
最后一部分是总结与结论。
1.3 目的本文旨在通过实例讲解的方式，介绍Abaqus软件在岩土工程中的具体应用过程，探讨其在该领域的优势和方法。
通过深入了解和学习这些实例，读者能够更好地理解Abaqus软件在岩土工程分析中的功能特点，并且能够运用所学知识进行实际工程问题的解决。
希望本文能为从事或者对岩土工程感兴趣的读者提供一些有价值的参考和指导。
2. 岩土工程基础知识：2.1 土体性质和力学特性：在岩土工程中，土体的性质和力学特性是非常重要的。
土体可以分为砂、粉砂、黏土、粘性土等不同类型，每种类型的土体都有着不同的物理特性和力学行为。
其中，岩石属于一种特殊类型的土体。
土体的物理特性包括颗粒大小、颗粒形态、密实度等。
这些特性会影响到土体的渗透性、强度以及变形能力。
另外，土体还具有一些重要的力学特性，例如弹性模量、剪切强度和压缩模量等。
这些参数对于岩土工程设计和分析至关重要。
2.2 岩土工程中的常见问题与挑战：岩土工程中常见的问题包括地基沉降、坡面稳定性、地下水渗流以及地震作用等。
针对这些问题进行准确且全面的分析显得十分必要。
地震工程中的土体动力学分析
地震工程中的土体动力学分析地震工程是研究地震对土壤和工程结构产生的影响，并采取相应的措施来减轻地震对工程的破坏的一门学科。
土体动力学分析是地震工程研究中的重要内容之一，它主要研究地震作用下土体的动力响应，包括地震波的传播、土体的动力参数确定、土体的动力响应分析等。
一、地震波的特征及传播地震波是地震能量在地球中传播的结果。
根据地震波的传播介质不同，可以将地震波分为纵波、横波和表面波。
纵波是沿介质传播的压缩波，横波是垂直于传播方向的剪切波，而表面波则是分布在介质表面的波动。
地震波在地层中的传播会产生一系列的运动效应，如反射、折射、衍射等。
地震波传播的特征对土体的动力响应有着重要影响，因此准确地估计地震波在土体中的传播特性是土体动力学分析的重要前提。
二、土体动力参数的确定土体的动力参数是指描述土体对地震波作用下的响应特性的一组参数，包括波速、阻尼比、刚度等。
准确地确定土体的动力参数对于地震工程设计具有重要意义。
波速是土体动力学分析的重要参数之一。
一般来说，地震波传播速度和土壤的物理性质有关，土壤的密度、孔隙比、饱和度等都会对波速产生影响。
在土体动力学分析中，通常使用地震波传播速度来描述土体对地震波的传播情况。
阻尼比是描述土体对振动能量耗散的指标。
在地震波作用下，土体的阻尼会影响振动的持续时间和振幅的衰减程度。
因此，准确地确定土体的阻尼比对于地震工程设计具有重要的意义。
刚度是土体对应力或应变的响应特性。
在地震波的作用下，土体的刚度会发生变化，不同振动频率下的刚度值也会不同。
在土体动力学分析中，需要准确地确定土体在不同频率下的刚度曲线，以评估土体对地震波的动态响应。
三、土体动力响应分析土体动力响应分析是地震工程中的核心内容之一。
它主要研究地震波作用下土体的振动响应，以评估工程结构在地震作用下的稳定性和安全性。
土体动力响应分析通常可采用数值模拟方法进行，如有限元法、边界元法等。
在进行数值模拟之前，需要准确地确定土体的动力参数，并根据实际情况设定合理的地震波输入条件。
土力学第7章土坡稳定分析
土力学第7章土坡稳定分析土力学是研究土的力学性质和土体力学行为的科学，其应用范围广泛，其中土坡稳定分析是土力学的重要内容之一。
本文将介绍土力学第7章土坡稳定分析的相关知识。
一、引言土坡稳定分析是土木工程领域中常见的问题，主要涉及到土体的坡面稳定性，通过合理的土坡稳定分析，可以有效预防土体的滑坡和坍塌等不稳定现象的发生，保障工程的安全运行。
二、土坡的稳定性分析方法1. 极限平衡法极限平衡法是土坡稳定性分析中常用的一种方法，主要通过确定土体内部的抗剪强度参数和荷载作用下的地下水位来评估土坡的稳定性。
该方法的基本原理是在土体发生滑动时，抗剪强度趋向于零，并以它为基础，推导出坡面上的切线力和压住力相平衡的几何关系。
2. 推移滑坡法推移滑坡法也是一种常用的土坡稳定性分析方法，它是通过计算土体受力平衡的状态下，坡面上产生滑动的可能性来进行稳定性评估。
在该方法中，通过施加水平力和重力对土坡进行计算，计算过程中考虑土体的切线力、压实力和滑动力等因素，以确定滑动的可能性。
3. 数值模拟法数值模拟法是近年来发展起来的一种土坡稳定性分析方法，它基于计算机技术和数值计算方法，通过建立数学模型对土坡进行力学分析。
数值模拟法可以更精确地描述土体的变形、滑动过程，并且可以考虑更多的影响因素，如土体的非线性行为和边界条件等，从而提高了分析的准确性和可靠性。
三、土坡稳定分析的应用案例1. 坡度较陡的公路土方工程对于坡度较陡的公路土方工程，土坡稳定性分析显得尤为重要。
在该案例中，可以采用极限平衡法来评估土坡的稳定性，并结合现场勘察数据和实验结果对土体的参数进行调整，从而得出最终的稳定性评估结果。
2. 水土保持工程水土保持工程中的护坡设计也需要进行土坡稳定性分析。
通过采用推移滑坡法，可以对护坡结构进行设计和评估，确保其能够承受地表径流和土壤侵蚀的作用，保持坡面的稳定性。
3. 基坑开挖工程在基坑开挖工程中，经常需要进行土坡稳定性分析，以确保土坡在开挖和施工过程中的稳定性。
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修 回 日期 ：２ ０ １ ３— ０ ６— ０ ７
基金项 目： 水利部公益性行业科研专项经费资助（ ２ ０ １ ３ ０ １ ０ ５ ８ ） ；中国科学院西部之光人才培养计划 “ 震 后泥石流激发条 件研究——以
都 江 堰 虹 口深 溪 沟 流 域 为 例 ”
合航 片及 实 际 测 量 ，探 讨 了 坡 面 土 体 物 质 特 性 以
０ 引 言
汶川 ８ ． ０级 特大 地震 ，不 仅造 成严 重 的生命 财 产 损失 ，而且地 质环 境剧 变 ¨Ｉ ２ Ｊ ，为 后续 山地灾 害
发 展埋 下 重 大 隐 患 ，尤 其 是 泥 石 流 物 源 区 剧 增 ， 泥石 流灾 害 将 长期 威 胁 灾 区安 全 Ｊ 。震 后 山 地 环
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ４— ２ ６
为此 ，我们构建 了平 直型坡面土体 可移动 渗
流模 型 ，应 用 水 力 学 及 无 限 边 坡 理 论 ，对 平 直 型
坡 体 在渗 流 条 件 下 的 水 力 作 用 进 行 了分 析 ，并 结 合 震 后都 江 堰 锅 圈 岩 沟 物 源 区裸 露 坡 体 ，研 究 了 坡 体 内渗 流 水 位 变 化 规 律 、水 力 特 征 ， 阐述 了平 直 型坡 体 在 不 同渗 流 流 量 条 件 下 的 可 移 动 性 。 为
成泥石流提供 了条件 。
关键词 ：渗流 ，平直型坡体 ，可移动特性 ，泥石 流
中 图 分 类 号 ：Ｐ ６ ４ ２ ． ２ ３ ；Ｔ Ｖ １ ４ ４ ；Ｘ ４ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ０— ８ １ １ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ４ — ０ ０ ２ ２ ９—０ ７
及 滑 坡 、泥 石 流 的 形 成 机 理 后 ，认 为 土 体 失 稳 、 移 动主 要 在 于 重 力 和 渗 透 力 两 方 面 ；郑 颖 人
等【 、唐 晓松 等 ¨ 。 。 对 库 岸 边 坡 在 库 水 位 变 化 引 起 渗流 变动 下 的稳 定 性 以及 超 孔 隙 水 压 力 对 其 产 生 的影 响进 行 了 研 究 ；针 对 多 年 来 土 体 渗 流 力 及 其 应用 于滑 坡 稳 定 性 等 问题 具 有 较 大 争 议 ，毛昶 熙 等详 细探 讨 了饱 和 渗 流 中渗 流力 及 其 在 岩 土 中 的
坡 体 在渗 流作 用下 的可移 动性 问题 的探 讨 。
国 内外 有 关 坡 体 在 降 雨 入 渗 、地 下 水 渗 流 以 及 地
表 径 流 条 件 下 失 稳 物 理 过 程 已有 广 泛 和 深 刻 的
研究。
其 中 ，地 下 水 渗 流 研 究 目前 主要 集 中在 渗 流 模 型 、渗 流 计 算 、应 力 场 和 渗 流 场 耦 合 等 方 面 ， 李 东 庆等 利 用 数 值 模 拟 ，对 渗 流 作 用 下 冻 土 地 区 边 坡 路基 稳 定 性 进 行 了分 析 ５ ；刘 海 宁等 针 对 黄 河 下 游堤 防非 饱 和 土 边 坡 ，分 析 了 降雨 与 洪 水 共 同作 用对边 坡 非 饱 和 渗 流 场 的影 响 Ｅ ６ Ｊ ；Ｃ ｈ ｅ ｎ Ｈ 结
立平直型坡体地下水渗 流模 型 ，进 而应用水力学理论 、极 限平衡方法分析坡体 内渗流水位 变化规律 、水 力特征 ，
最后对平直型坡体展开力学分析 和渗流条件下坡体 的可移动性 进行探 讨 。并 以汶川地震 极震 区都江堰 深溪沟 流
域锅圈岩沟为例 ，对建立 的渗流水位深度表达式随渗 流流量 变化规 律进行 了分析 ，同时对坡 体 内水力 变化特 征 以及渗流对坡体可移动特性进行 了探 讨。结果表 明平直 型坡体 发生移 动是 由于坡体 内渗流 流量增 加 、渗流水位 升高而导致水力环境变化 的结果 ，水 头差 产生的渗流力 增大 了坡体剩余 下滑 力 ，为后续 水流 与坡 面土 体掺混形
第２ ８卷第 ４期 ２ ０ １ ３年 １ Ｏ月
灾
害
学
Ｖ０ １ ． ２ ８ Ｎｏ ． ４ ０ｃ ｔ ． ２ ０１ ３
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＡＴ ＡＳ ＴＲＯＰ 土体 可移 动特 性 研 究及 实例分 析
杨 顺 ，欧 国强 ，王 钧 ，季 宪 军 ，陆桂 红 ， 。
流作 用下 的 可 移 动 特 性 存 在 着 较 大 差 异 。 目前 ，
等¨ ，郑长 安等 ¨ Ｊ 研究 了冰雪 融 水 对边 坡 渗 流 场
的影 响及边 坡 在各种 极 端天气 条件 下 的稳定性 。
由此 可 知 ，坡 面 土 体 在 渗 流 尤 其 库 岸 边 坡 在 渗流作 用下 失 稳 、移 动 机 理 已取 得 了较 好 的成 果 。 然而 ，这些 研 究 却 很 少 涉 及 震 后 特 殊 条 件 下 山 区
应用¨ 卜 ；采 用 饱 和 渗 流 分 析 方 法 ， 郭 志 华
境 极 为脆 弱 ，斜 坡 稳 定 性 较 差 Ｊ ，坡 面 土 体 极 易 在 渗 流 作 用 下 失 稳 破 坏 、管 涌 、 滑 坡 ，乃 至 进 一 步形成 泥 石 流 ，使 得 震 后 灾 区 在 很 长 时 间 内都 面 临着灾 害 的压 力 ，严 重 阻 碍灾 区 的恢 复 重 建 工 作 。 其 中 ，不 同 的坡 体 物 质 组 成 、结 构 性 状 在 不 同渗
（ １ ．中 国科学院水利部成都 山地灾 害与环境研究所 ，四川 成都 ６ １ ０ ０ ４ １ ； ２ ． 中国科学院
山地灾 害与地表过程重点实验 室 ，四川 成都 ６ １ ０ ４１ ０ ； ３ ． 中国科学院大学 ，北京 １ ０ ０ ０ ４ ９ ）
摘
要 ：地下水渗流是坡 面土体 失稳 的重要 因素 。针 对不 同渗流流 量条件 下平直 型坡体 的可移动 特性 问题 ，建