降雨入渗稳定分析参数研究
降雨对边坡稳定性的影响分析
降雨对边坡稳定性的影响分析摘要：降雨是地质灾害的主要诱发因素之一，也是工程基坑边坡事故的主要诱发因素。
边坡出现险情甚至直接导致了基坑的崩塌，也带来很严重的经济损失和人员伤害。
因此，考虑降雨影响的土坡稳定分析已成为一个急需解决的复杂工程问题。
关键词：降雨对边坡影响；边坡稳定性；影响分析Abstract: the rainfall is one of the main geological hazard factors, mainly induced by engineering excavation slope is accident factors. Slope danger even led directly to the foundation pit collapse, has also brought serious economic loss and personnel injury. Therefore, considering the effect of rainfall on slope stability analysis of complex engineering problems has become an urgent.Keywords: influence of rainfall on the slope; slope stability; impact analysis引言：边坡在雨季容易产生滑坡这是一个普遍现象，正常情况下这些边坡是稳定的，但随着降雨时间的推移和雨水的入渗作用，一些看来十分可靠的边坡也可能在雨季发生滑坡。
调查研究表明，绝大多数土坡失稳出现在降雨期间或降雨之后，可见降雨入渗对土质边坡稳定性影响具有重要意义。
而且滑坡作为一种地质灾害，由于其作用因素及运动机理的多变性和复杂性，一直是世界各国研究的重要地质和工程问题之一，而降雨又是诱发边坡滑坡的主要原因之一。
降雨入渗条件下的土体边坡稳定性分析
降雨入渗条件下的土体边坡稳定性分析王俊光，宋桂军辽宁工程技术大学力学与工程学院，辽宁阜新 （123000）E-mail ：shenliu_303@摘 要：滑坡，作为一种主要地质灾害，由于其作用因素及运动机理的多变性和复杂性，预测比较困难，一直是世界各国研究的重要地质和工程问题之一。
边坡中降雨是诱发滑坡的主要原因之一。
本文运用GEO-SLOPE 计算软件模拟了不同的降雨强度和降雨持时对边坡稳定性的影响，并探讨各参数变化对边坡稳定性安全系数的影响。
对边坡的稳定性进行了评价，为边坡稳定性的研究提供了可靠的理论依据。
关键词：降雨入渗；边坡稳定性；安全系数1. 前言考虑降雨影响的土坡稳定分析已成为一个急需解决的复杂工程问题。
在降雨条件下，雨水入渗使土体饱和度增加，孔隙水压力上升，基质吸力锐减并引起抗剪强度大幅度下降，当降雨强度和持时达到一定程度时，便导致边坡失稳[1]。
尽管人们在进行边坡稳定分析时对孔隙水压力作用的处理及其结果有所差别，但对于孔隙水压力的分布对边坡稳定性有重大影响的结论却是一致的。
对于降雨入渗下的边坡稳定分析，尤其是残积土、膨胀土等受雨水作用明显的非饱和土坡，所涉及的渗流场是暂态的，其孔隙水压力的影响更不容忽视，由传统的饱和渗流模型改用饱和—非饱和渗流模型才符合工程实际。
本文以考虑降雨入渗的饱和—非饱和渗流数学模型为基础，在非饱和土强度特性的基础之上对某土坝模型的边坡进行了稳定分析计算，较为合理的阐述了因降雨引起的边坡失稳问题。
2. 模型的建立2.1基本微分方程一般认为，饱和—非饱和状态水分运动的基本方程仍满足即Darcy 定律和连续性条件，但由此得到的微分方程是高度非线性的，必须借助数值方法。
假定在某一时刻，流进和流出某一单元体的渗流量之差等于土体体积含水量的变化量，或者沿两坐标方向的渗流变化率与外界施加的边界流量之和等于土体体积含水量随时间的变化率。
控制方程描述为：tQ y H k y x H k y x ∂∂=+∂∂∂∂+∂∂∂∂θ)()( （1） 当土体饱和时，体积含水量等于饱和含水量s θ，渗透系数变为饱和渗透系数ks ，在稳定饱和渗流条件下，若不考虑水的压缩性，流进和流出某一单元体的渗流量相等，故方程（1）的右边项为0，即成为饱和渗流基本方程。
过程降雨入渗土壤深度推算方法研究
过程降雨入渗土壤深度推算方法研究杨海鹰(河南省气象科学研究所,河南 郑州 450003)摘 要: 土壤水的研究方法主要有 2 种,即能量法和数量法。
数量法着眼于土壤水的形态和数量,在一 般农田条件下容易被应用,具有很强的实用价值。
虽然土壤水研究在理论和应用上均有重要作用,但由于问 题的复杂性,在相当长的时期内只能处于定性的描述或用各种经验的方法处理生产实践中不断遇到的土壤 水问题的研究阶段。
Green-Ampt 模型的修正和 Philip 和 Parlange 入渗方程的求解是国外当前土壤研究的两大主要方面。
经过修正的 Green-Ampt 模型能较好地说明非均质土壤的程。
但在应用该模型时,如何测定湿润锋处土壤水 势的问题未能很好地解决。
大气降水经植被层的截留损失后降落入流域土壤表面，将在土壤界面发生水分的分配和转化，部分水 分将会通过土壤孔隙入渗，部分水分会在土壤表面蒸发，其余水分将沿坡面流动汇集形成地表径流。
对于 一次降水过程来说，降水期间地表水汽含量近于饱和,同时降水历时一般较短，因此土壤表面蒸发量可以忽 略不计农田中水分循环过程从水的入渗开始。
本文以 2009年2月 7-9 日河南省 118 个站点进行了实际观测。
分别观测降雨前、后的土壤含水量,确定由于降雨引起的土壤含水量变化深度,即降雨渗透深度,可得到一组 降雨量与渗透雨量数据系列,利用实验资料建立降雨与渗透深度相关计算区域降雨渗透量；就降水地土壤中 的渗透过程和渗透深度作以分析探讨，为各地面湿土厚度分析、农业生产、防汛抗旱与预测提供科学依据。
关键词: 降水渗透；土壤渗透；深度分析1 入渗理论与模型入渗是指水分进入土壤形成土壤水的运动过程, 是田间水循环过程中降雨或灌溉水向 土壤水分转化的重要环节。
许多学者就入渗特征提出了不同的模型,其中Green W H 和AmptG A [1-15] 早在1911年根据毛管理论提出的近似积水模型, 即Green-Ampt 入渗模型。
考虑降雨入渗的膨胀土边坡稳定性分析
和土 中不 同的是 ， 时渗 透 系 数不 再 是 一个 常数 ， 这 而
是 基质 吸力 的 函 数 （ 矗 （ 一 ） 。 因此 ， 假 即 一矗 ） 在 定 空 隙气 压力 不随 时间 变化且 大 、 小渗透 系数 的方 向 分别 与 ｚ和 Ｙ 的方 向重 合 的情 况 下 ， 向异 性 土 中 各
维普资讯
考 虑 降雨 人 渗 的膨胀 土边 坡 稳 定 性 分 析
刘 莹 莹 李 勇。 方诗 圣 ， ，
（． １合肥工业大学 土木与水利工程学院 ， 安徽 合肥 ２００ ； ． ３０ ９ ２ 合肥铁路工程学校 专业处 ， 安徽 合肥 ２０１） ３０ １
的性 状 ， 而膨胀 土边坡 的失稳一 般都在 降雨 过程 中或
其 中 ， 为 总 水 头 ； 为外 来 流量 ； 矗 Ｈ Ｑ 矗 、 和 矗 别 分 为 ｚ、 Ｙ和 ｚ方 向 的大 、 小渗 透 系数 ； 为 水 的重 度 ； ） ， ｍ 为水 的体积 变化 系数 ， 义 为 体 积含 水 量 对基 质 定
塌、 滑坡地 质灾 害严重 的国家之 一 ， 不完全 统计 ， 据 有
４ ０多个县 和 ７ ６ Ｏ多 座城 市 受 到 崩 塌 、 坡 及 泥 石 流 滑
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坡稳 定性 变化 的规律 ， 以边界 条件 可取 为 ： 所
作 者 简 介 ： 莹 莹 （９ ２ ， ， 西 长 治 人 ， 刘 １ ８ 一） 女 山 合肥 工 业 大 学 硕 士 生 ；
降雨入渗对含软弱夹层顺层岩质边坡性状影响的模型试验研究
降雨入渗对含软弱夹层顺层岩质边坡性状影响的模型试验研究一、本文概述本文旨在通过模型试验的方法，深入研究降雨入渗对含软弱夹层顺层岩质边坡性状的影响。
降雨入渗是自然界中常见的地质过程，它可能导致边坡内部应力分布的变化，进而对边坡稳定性产生显著影响。
特别是当边坡中存在软弱夹层时，降雨入渗可能加剧夹层的弱化作用，使得边坡的稳定性问题更为突出。
因此，本文的研究具有重要的理论和实践意义。
在本文中，我们首先介绍了研究背景和意义，明确了降雨入渗对含软弱夹层顺层岩质边坡性状的影响是本文关注的核心问题。
接着，我们回顾了国内外在该领域的研究现状，指出了现有研究的不足之处，为本文的研究提供了理论基础和研究空间。
为了深入研究降雨入渗对边坡性状的影响，我们设计了详细的模型试验方案。
在模型试验中，我们模拟了不同降雨强度和持续时间下的边坡入渗过程，并通过监测边坡内部应力分布和位移变化等手段，分析了降雨入渗对边坡性状的影响机制。
通过模型试验数据的分析和讨论，我们得出了降雨入渗对含软弱夹层顺层岩质边坡性状的影响规律。
我们发现，降雨入渗会导致边坡内部应力分布发生变化，加剧软弱夹层的弱化作用，从而降低边坡的稳定性。
我们还发现降雨强度和持续时间对边坡性状的影响具有显著差异，这为边坡稳定性评估和防治提供了重要依据。
在结论部分，我们总结了本文的主要研究成果和结论，指出了研究的局限性和未来研究方向。
本文的研究成果为深入理解降雨入渗对含软弱夹层顺层岩质边坡性状的影响提供了有力支持，对于指导边坡工程设计和防治具有重要的实践意义。
二、试验装置与材料本研究采用了专门设计的模型试验装置，用于模拟降雨入渗对含软弱夹层顺层岩质边坡性状的影响。
试验装置主要包括边坡模拟箱体、降雨系统、渗流观测系统和数据采集系统四部分。
边坡模拟箱体采用透明的高强度玻璃钢材料制成，便于观察边坡内部的渗流和变形情况。
箱体尺寸根据相似比进行缩放，以模拟实际边坡的尺寸和形态。
在箱体内部，根据设计要求制作了含软弱夹层的顺层岩质边坡模型，软弱夹层的材料和厚度根据实际地质条件进行选择。
降雨入渗对黄土边坡稳定性的影响
４５１
件，首先对边坡在降雨入渗过程中内部渗流场的变化进行数值模拟，得出一定时段内降雨人渗 的范围。并用边坡稳定性计算软件对此时的边坡稳定性进行计算，得到边坡在降雨不同历时
的稳定性变化．以便研究降雨人渗对黄土边坡稳定性的影响。
３．１渗流有限元分析的基本原理
应用有限元法分析降雨的渗流作用，首先需要将土体离散为许多单元。三角形及四边形 单元常用于有限元的划分，如图１所示，表示用三角形和四边形单元离散坡体，计算时再次 将每个四边形离散成两个三角形。分割单元的线在节点处相交，根据边界条件求解水流控制
为非透水的岩石边界条件。
３．３边坡降雨入渗规律
降雨时出现坡体人渗和坡面径流两种现象，随着降雨时间的增长，坡体人渗深度也随着
增大，但是并不是随着时间的增长成比例的增加，它的入渗是由外到里随时间成曲线减小。
如图４和图５所示，其中上部绿色区域为雨水入渗区域，下部蓝色匠域为非人渗区域，在降 雨２４小时，计算坡台入渗深度大约为８０ ｃｎｌ，坡面人渗深度大约为６０ ｃｍ；实际测量值坡台
口＝ｎｑ／（１＋ｅ）
（３）
４５２
第二届全国岩土与工程学术大会论文集 ｔ。；５．５矿“
（４）
其中渗流分析采用的土水特征曲线如图２和图３所示。
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的变化。边坡稳定性分析采用的坡体强度参数见表ｌ所示。
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降雨入渗对边坡的稳定性影响赵家政
降雨入渗对边坡的稳定性影响赵家政发布时间：2023-05-28T02:56:39.288Z 来源：《建筑实践》2023年6期作者：赵家政[导读] 本文采用Midas-GTS/NX有限元软件分析了某边坡在有无降雨条件下的边坡稳定性，研究发现未降雨时该边坡的安全系数FS为1.08，最大位移量是1.36m，处于基本稳定状态云南交投公路建设第五工程有限公司云南昆明 650000摘要：本文采用Midas-GTS/NX有限元软件分析了某边坡在有无降雨条件下的边坡稳定性，研究发现未降雨时该边坡的安全系数FS为1.08，最大位移量是1.36m，处于基本稳定状态；在降雨持续6~8小时后，该边坡已经达到饱和状态，此时该边坡的安全系数FS为1.03，最大位移量是3.91m，几乎是未降雨时的3倍，且边坡的最大剪应力分布范围也有所扩大，处于欠稳定状态。
该边坡的潜在滑动带在两种工况下都位于最上层的风化土层的斜坡处。
因此在降雨时会增大边坡的位移量，降低边坡的安全系数，是导致边坡失稳的重要因素，且在降雨时位于斜坡处的土体最容易发生滑坡。
关键词：边坡；稳定性分析；降雨入渗；Midas-GTS/NX Influence of rainfall infiltration on slope stabilityAbstract：In this paper，Midas-GTS/NX finite element software is used to analyze the slope stability of a slope with or without rainfall. The study found that the safety factor FS of the slope is 1.08 and the maximum displacement is 1.36m，which is basically stable；After 6~8 hours of rainfall，the slope has reached saturation state. At this time，the safety factor FS of the slope is 1.03，the maximum displacement is 3.91m，which is almost three times of that without rainfall，and the maximum shear stress distribution range of the slope is also expanded，which is in an unstable state. The potential sliding zone of the slope is located at the slope of the uppermost weathered soil layer under both conditions. Therefore，it will increase the displacement of the slope and reduce the safety factor of the slope during rainfall，which is an important factor leading to slope instability，and the soil layer at the slope is most prone to landslide during rainfall. Key words：side slope；stability analysis；Rainfall infiltration；Midas-GTS/NX我国幅员辽阔，地形复杂，存在着许多的边坡，这些边坡在遇见强降雨或者地震等自然灾害时就有可能失稳发生滑坡，一些人类活动包括修建公路、铁路、开挖坡体、以及在边坡附近修建建筑等工程设施也有可能导致滑坡的发生，甚至有的边坡存在的时间非常久了，岩石风化严重，也有可能导致滑坡的发生。
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
灰岩山区降雨入渗补给系数取值研究
第2期（总第216期）摘要灰岩山区降雨入渗补给系数影响因素复杂，各因素影响程度不同，且缺乏定量关系，通过模糊可变评价模型和层次分析法，确定灰岩山区各因素对降雨入渗补给系数的综合影响程度，建立实验区综合影响程度与其降雨入渗补给系数的关系，从而确定其他区域的降雨入渗补给系数。
关键词：灰岩山区；降雨入渗补给系数；综合影响程度中图分类号：P641.2文献标识码：AStudy on the Value of Rainfall Infiltration Recharge Coefficient in Limestone Mountainous Area XUE Ming-xia SUN MingAbstract:The influence factors of rainfall infiltration recharge coefficient in limestone mountainous area arecomplex ，the influence degree of each factor is different ，and there is lack of quantitative relation ，through fuzzy variableevaluation model and Analytic Hierarchy Process ，the comprehensive influence degree of various factors in the limestone mountainous area on rainfall infiltration recharge coefficient is determined ，and the relationship between thecomprehensive influence degree of the experimental area and its rainfall infiltration recharge coefficient is established.so as to determine the rainfall infiltration recharge coefficient of other regions.Key words ：limestone mountainous area ；rainfall infiltration recharge coefficient ；comprehensive influence degree灰岩山区降雨入渗补给系数取值研究薛明霞孙明（山西省水文水资源勘测局太谷均衡实验站山西太谷030800）文章编号：1006-8139（2020）02-001-08收稿日期：2019-10-10修回日期：2020-01-19作者简介：薛明霞（1971-），女，1996年毕业于太原理工大学，高级工程师，从事水文、水文地质参数实验研究。
基于FLAC3D平台的边坡非饱和降雨入渗分析
基于FLAC3D平台的边坡非饱和降雨入渗分析一、本文概述随着工程建设的快速发展，边坡稳定性问题日益受到广泛关注。
在边坡稳定性分析中，降雨入渗是一个关键因素，尤其是在非饱和状态下的边坡，降雨入渗的影响更为显著。
因此，研究非饱和降雨入渗对边坡稳定性的影响，对于预防边坡失稳和保障工程安全具有重要意义。
FLAC3D作为一款强大的岩土工程数值模拟软件，具有模拟复杂地质条件、考虑多种物理过程和精细控制边界条件等优势，在边坡稳定性分析领域得到了广泛应用。
本文旨在利用FLAC3D平台，对边坡在非饱和状态下的降雨入渗过程进行数值模拟分析，以揭示降雨入渗对边坡稳定性的影响机理，为边坡稳定性评价和防治措施提供科学依据。
本文将首先介绍FLAC3D的基本原理和模拟方法，然后构建非饱和边坡的数值模型，并设定合理的降雨入渗边界条件。
通过对模拟结果的分析，探讨降雨入渗过程中边坡内部应力场、渗流场和变形场的变化规律，以及这些因素对边坡稳定性的影响。
结合工程实例，验证数值模拟结果的有效性，并提出相应的边坡稳定性评价和防治措施建议。
本文的研究将为深入理解非饱和降雨入渗对边坡稳定性的影响提供新的视角和方法，为边坡工程的安全设计和施工提供理论支持和实践指导。
二、FLAC3D数值分析平台介绍FLAC3D（Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 Dimensions）是一款专门用于岩土工程问题的三维显式有限差分程序。
该程序由明尼苏达大学开发，经过数十年的发展与完善，现已成为岩土工程领域进行地质体变形、流动、热传导等复杂行为模拟分析的重要工具。
FLAC3D基于拉格朗日描述，采用显式求解方法，能够模拟材料在达到强度极限或塑性极限时的破坏和流动行为。
其内置的本构模型涵盖了线弹性、弹塑性、黏弹塑性等多种材料属性，适用于模拟从岩土体到混凝土等各种材料的力学行为。
FLAC3D还具备强大的流体流动模拟能力，可以模拟孔隙水和孔隙气的流动，以及流固耦合问题。