降雨是诱发滑坡的主要因素之一。过去对降雨入渗引起的浅层滑坡研究较多,一般认为一场降雨引起的雨水入渗对滑坡体的影响主要是浅层的,容易引起浅层滑坡。降雨对深层滑坡(深度为5~20 m)的影响非常复杂,如滑坡体内的复杂孔隙及裂隙等可以提供水分快速运移的通道,产生深层入渗,补给地下水,从而导致滑坡体孔隙压力和岩土体强度等变化,影响坡体的稳定性。目前关于降雨对深层滑坡渗流场及稳定性影响的较为详细的定量研究比较少,是一个值得深入探讨的理论和工程课题。
由明升官网明升体育app院力学研究所环境流体力学课题组孙建平、李家春、刘青泉撰写的《降雨入渗对深层滑坡稳定性影响研究》一文,力图建立能够充分反映降雨入渗引起的渗流场变化和岩土体性质变化,进而导致滑坡体稳定性变化的耦合分析模型和方法,合理分析降雨对滑坡体稳定性的影响。该文发表在《明升官网明升体育appG辑:物理学 力学 天文学》2008年第8期上。他们采用有限元方法和极限平衡法建立了边坡渗流与稳定性分析耦合模型, 合理考虑了降雨入渗引起的边坡重力场和孔隙水压力场的变化,以及土体的软化现象。运用该模型,对重庆万州农机技校滑坡体丰雨年雨季渗流场及稳定性进行实例分析,探讨了降雨对滑坡体渗流场及稳定性的影响。结果表明当降雨入渗引起坡体渗流场显著变化,特别是引起大范围的孔隙水压力升高时,最容易导致深层滑坡失稳。
这一研究工作的创新之处在于建立了水体渗流与边坡稳定性分析耦合力学模型,综合分析了土体中的复杂孔隙以及贯穿裂隙对边坡渗流场及稳定性的影响,其研究结果对深化渗流对深层滑坡影响的机理具有重要意义。研究受到了明升官网明升体育app院知识创新方向项目(编号: KJCX2-SW-L1-4)和国家重点基础研究发展计划(编号: 2002CB412703)资助。
滑坡是一种严重的地质灾害。据统计,我国已受到和可能受到滑坡灾害威胁的地区占全国陆地面积的1/5~1/4,而西南地区发生的滑坡约占全国滑坡次数的一半以上。随着国民经济建设和大型工程的修建,尤其是三峡工程的修建运行,以及全球变暖导致的极端气候环境的频繁出现,滑坡灾害有逐年增加的趋势。明升官网明升体育app院力学研究所环境流体力学课题组近年来针对三峡库区的滑坡灾害,重点考虑水在滑坡体灾害的关键作用,在降雨及库水对滑坡体影响方面进行了深入的研究。希望本研究成果能对三峡库区滑坡体的整治有一些借鉴或指导意义。(来源:EurekAlert!中文版)
(《明升官网明升体育appG辑》,38(8) 945-954,孙建平,安翼)