降雨对黄土边坡渗流和稳定性的影响

为研究降雨对边坡渗流和稳定性的影响,文章利用MIDAS-GTS/NX计算不同降雨情况下边坡渗流和应力,分析了降雨因素对边坡非饱和渗流以及稳定性的影响。结果表明:①随着降雨进行边坡浅层水分入渗深度增加,坡面代表点负孔隙水压力值减小,减小速率逐渐降低;②由于雨水入渗有限,边坡表面各代表点的孔负隙水压力值随着降雨强度的增加而减小,边坡内一定深度的负孔隙水压力值变化不大;③总降雨量增量相同,降雨强度、历时增大边坡安全系数减小,最大分别减小了40.12%和18.45%,降雨强度变化对边坡稳定性的影响比降雨历时大。

降雨对黄土边坡稳定性的影响研究

滑坡是我国主要的地质灾害之一,近些年由于全球气候变化和人类活动的综合影响,滑坡灾害依然是当前频繁发生、危害严重的自然灾害之一。降雨是引起滑坡的最主要因素,在诸多滑坡案例中占很大比例。本文结合已有研究,基于非饱和渗流原理和流固耦合原理,综合试验和数值模拟二方面阐述了降雨对边坡稳定性影响的研究现状和研究方法,为研究持续降雨条件下黄土边坡的入渗规律及其稳定性提供了参考。

基于改进的灰色关联度分析法的黄土边坡稳定性分析

为研究降雨入渗情况下黄土边坡安全系数对各影响因素的敏感性,文章以兰州九州台黄土边坡的实地测绘数据建立MIDAS-GTS/NX模型进行分析。根据滑坡区典型降雨,设置影响因子初值为降雨强度40mm/d、降雨历时8h、土体内摩擦角25°和粘聚力10kPa,计算不同因子组合工况下边坡的安全系数。对计算结果,基于改进的灰色关联度分析法利用MATLAB编程,分析安全系数对降雨特性及土体抗剪强度参数的敏感性。结果显示:黄土边坡稳定性影响因素的敏感性依次为粘聚力、内摩擦角、降雨强度和降雨历时。研究结果可为黄土边坡滑坡的防治提供参考。

不同植物根系参数对土壤抗剪强度的影响分析

为了研究兰州九州台滑坡地带不同植物根系参数对滑坡的影响,以根系形态分布良好的山蒿、芨芨草为试验材料。通过对不同根系直径、含根率组合的根-土复合体直剪试验,分析植物根系参数对抗剪强度及其指标的影响。结果表明:植物根系能够显著提高土体黏聚力c和内摩擦角φ,最大增强程度分别为503.98%和41.06%,根系对抗剪强度的提高主要体现在黏聚力上;存在最优含率(区)使得抗剪强度指标c、φ最大,且不同直径对应的最优含根率(区)不同;亦存在最优直径范围使根系对黏聚力的增强最大,山蒿的最优直径为0.5~1.0mm,芨芨草的最优直径为1.0~2.0mm;比较两种植物根-土复合体的最大黏聚力、内摩擦角及各级法向压力下的抗剪强度发现:芨芨草根-土复合体各项指标均优于山蒿。研究结果可为护坡植物选择及其含根率、直径的选取提供理论依据,对进一步优化植被护坡具有积极意义。

双层均质边坡临界高度研究及其稳定性分析

基于边坡塑性极限理论,假定组合对数螺旋线破坏机构,直接推导出双层均质边坡的临界高度方程。通过强度折减法使边坡逐步处于极限平衡状态,进而获得边坡的稳定性安全系数。该方法直接进行外功率积分,无需采用数值方法解决外功率积分困难,并且显式表达边坡临界高度。针对强度折减过程中优化计算对初值的依赖性问题,基于均质边坡上限法的对数螺旋线优化参数,提出了层状边坡初值估算方法,通过重点空间重点搜索,使得边坡稳定性分析过程更加高效。通过算例的验证与对比分析,表明该方法具有较高的计算精度和稳定性,指出上限法在层状边坡局部稳定性分析中存在的问题,并重新构造出可以兼容整体与局部破坏模式的目标函数,解决该问题。最后,以兰州市某黄土边坡为工程背景,采用多种方法进行了稳定性分析,验证了所提方法的可靠以及初值的低依赖性,可快速有效的应用于工程实践。