資雯婷 李照金 吳新春 張紅率

(昆明學(xué)院城鄉(xiāng)建設(shè)與工程管理學(xué)院，云南 昆明650214)

1 我國(guó)對(duì)本課題的研究

大量的事實(shí)表明[1]，邊坡坍塌及滑坡經(jīng)常發(fā)生在雨季或暴雨之后，它所帶來(lái)的后果是很?chē)?yán)重的?；率且环N嚴(yán)重的巖土體失穩(wěn)現(xiàn)象，其發(fā)生的內(nèi)因固然是與不良的地質(zhì)條件和巖土體的結(jié)構(gòu)條件有關(guān)，另一方面也與外因作用有關(guān)，引起滑坡的外部因素有很多種，尤其是大量的降雨或暴雨占據(jù)主要地位。氣候等自然條件的變化，使土體時(shí)干時(shí)濕，收縮膨脹，凍結(jié)融化，從而土體松軟強(qiáng)度降低；雨水的浸入使土體濕化，且水在巖土的薄弱層起潤(rùn)滑作用，若有水下滲，將極易產(chǎn)生滑動(dòng)。

由于滑坡問(wèn)題的重要性，我國(guó)已有人提出了建立“滑坡學(xué)”這個(gè)新學(xué)科的必要性。對(duì)于滑坡的研究我國(guó)已走上了一條由災(zāi)害記載到被動(dòng)應(yīng)付，到積極治理，再到防治結(jié)合的道路。在此問(wèn)題中，我國(guó)已積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，正在與國(guó)土開(kāi)發(fā)規(guī)劃相結(jié)合，向點(diǎn)、線、面的綜合防災(zāi)方向發(fā)展，從而對(duì)滑坡學(xué)的理論與實(shí)踐提出了更高的要求。為了降低自然災(zāi)害發(fā)生的機(jī)率，我們應(yīng)積極地找出降雨對(duì)邊坡的破壞，分析并提出相應(yīng)的措施來(lái)防治。

2 降雨對(duì)邊坡的影響分析

2.1 降雨強(qiáng)度對(duì)土體滲透的影響

當(dāng)降雨強(qiáng)度小于邊坡土體滲透系數(shù)時(shí)，雨水很容易滲到土體上方的深部飽和區(qū)，然后直接補(bǔ)給地下水，而淺部土體還未形成較高的飽和度。此時(shí)，并不會(huì)影響邊坡的穩(wěn)定性，使其失穩(wěn)。當(dāng)降雨強(qiáng)度大于邊坡土體滲透系數(shù)時(shí)，雨水逐漸滲透到土體表面，使得邊坡土體的含水量不斷提高，隨之基質(zhì)的吸力降低，邊坡會(huì)出現(xiàn)一種暫態(tài)飽和區(qū)的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象不斷向內(nèi)部擴(kuò)展，從而導(dǎo)致邊坡存在正的水壓力，影響邊坡穩(wěn)定。同時(shí)，降雨時(shí)由于基質(zhì)的吸力降低，使得土坡抗剪強(qiáng)度下降，導(dǎo)致邊坡再次失穩(wěn)[2]。

因此，降雨破壞邊坡時(shí)，要經(jīng)歷降雨→雨水邊坡滲透和地表徑流→邊坡土體重力增大，強(qiáng)度降低→穩(wěn)定系數(shù)減小→局部失穩(wěn)→滑動(dòng)破壞的過(guò)程。

2.2 降雨條件下邊坡土體的性狀

降雨條件下邊坡土體的性狀包括吸力和軟化兩性質(zhì)，具體如下：

⑴土中吸力是反映土中水的自由能狀態(tài)，它包括基質(zhì)吸力和滲透吸力兩部分，即：

式中：ψ—土的吸力； μa- μw—土的基質(zhì)吸力，aμ為孔隙氣壓力，wμ為孔隙；f—土的滲透力。

⑵軟化主要包括土體的強(qiáng)度軟化和應(yīng)變軟化：

①?gòu)?qiáng)度軟化：是反映含水量對(duì)土體強(qiáng)度的影響，主要體現(xiàn)在黏聚力和內(nèi)摩擦力，由Fredlund提出的抗剪強(qiáng)度公式為：

式中：c′, —飽和土的強(qiáng)度參數(shù)有效凝聚力和有效摩擦角

(μa-μw)f—破壞時(shí)在破壞面上的基質(zhì)吸力

φb—隨基質(zhì)吸力變化的內(nèi)摩擦角

②應(yīng)變軟化：它所代表的是土體中應(yīng)變?cè)谠鲩L(zhǎng)但強(qiáng)度卻降低。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)此次的課題研究—降雨條件下生態(tài)邊坡的穩(wěn)定性分析，了解到降雨條件下對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響因素，且和土體滲透性狀分不開(kāi)，降雨強(qiáng)度對(duì)邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)之間的關(guān)系，為生態(tài)邊坡的維護(hù)提供了很好的依據(jù)。

[1]趙樹(shù)德、廖建紅（第2版）《土力學(xué)》[M].北京：高等教育出版社 2010.7（2011.11重?。?/p>

[2]張芳枝、梁志松、周秋娟 《非飽和土性狀及其邊坡穩(wěn)定性》[M].北京：中國(guó)水利水電出版社 2011.12