第
22
卷第
6
期
201
1
年
12
月
水资源与水王程学报
Vo
l. 22 No.6
Dec.
,
2011
Joumal of Water Resources & Water Engineering
基于温度场对边坡降雨入渗的模拟分析
张彬
l
，刘宁
l
，王红云
2
(1.辽宁工程技术大学土木与交通学院，辽宁阜新
123
∞
0;
2.
北京工业大学，北京
100124
)
摘
要:降雨人渗直接影响土质边坡渗流场分布，是土质边坡失稳的主要诱发因素。通过降雨强度、水力坡度、渗
流量等因素对土质边坡发生滑动破坏部位的渗流场影响的分析，求解降雨入渗与边坡失稳的内在联系
O
基于渗流
场方程和温度场方程原理的比较分析得出可以运用温度场模拟渗流场变化规律，运用
Adina
有限元分析软件中温
度场对边坡降雨作用进行流固搞合模拟，从而确定不同降雨条件下边坡渗流速度和渗流量的变化规律。对滑动破
坏部位的分析中得出:滑坡前缘水力坡度变化大渗流量高易发生渗透破坏，滑带区域的渗流速度变化明显，研究了
边坡降雨入渗的渗流方向。本文对滑坡的降雨诱发因素和滑带位置的渗流场变化规律提供了新的视点，为进一步
滑坡的研究提供了参考。
关键词:渗流场;降雨强度;水力坡度;渗透系数;流固藕合;渗透破坏
中图分类号
:TV139.
1;
因
33
文献标识码
:A
文章编号:
1672- 643X(2011
)06-
0141- 04
Simulation analysis of landslide rainfall infiltration
based on temperature field
ZHANG
Bin
1
,
LIU
Ning
1
,
WANG
Hongyun
2
(
1.
lnstitute
of
Civil Engineering and
Transportation
，
μω
ning
Technical
Unit
坦
rsity
，
Fuxin 123000 , China;
2.
Beijing University
of
Technology. Beijing 100124 , China)
Abstract:
The rainfall infiltration has a significant influence on the seepage field of landslip , which is the
important reason of slope failure. Through the analysis of rainfall intensity , hydraulic grade and seepage
discharge
to
the seepage field and the stability of soil slope , the paper got the inherent relation between
the rainfall infiltration and slope instability.
ßased
on the identical
theoηof
equation of seepage field and
the temperature field
, it present a computer simulation of Fluid - solid interaction using Adina finite ele-
ment
program.
咀
le
changes of seepage velocity and
flow
rate are proposed under the condition of different
rainfall
intensity.ηle
front edge of the landslide with obvious seepage and hydraulic gradient could in-
duce great increase of seepage failure
, seepage
flow
velocity changed obviously in the slide zone , the di-
rection of percolation
flow
are
s
呼
ied
. Above all, this paper made the researches on the rainy inducing
factor and the seepage field of slide zone
to
offer effective references
for
further researches on this issue.
Key
words:
seepage field; rainfall intensity; hydraulic grade; seepage coefficient; fluid-solid interac-
tion; seepage failure
。引
降雨是滑坡形成的主要诱发原因，绝大多数滑
坡都是由于短期强烈的降雨所致，以往的研究表明
滑坡的发生时间与较强降雨的峰值出现时间几乎相
同，其中边坡稳定性也受前期降雨和坡积土含水量
的影响。滑坡的发生机理是由于降雨入渗一方面使
得土体饱和度增大，含水量增加，坡体自重增加，另
一方面引起岩土体抗剪强度大幅下降。随着坡体自
重的增加，岩体抗剪强度的降低，当岩土体强度低于
收稿日期
:2011-
05- 28
剪切力时，坡体就会发生滑动破坏形成滑坡。持续
降雨还可引起地下水位上涨或在相对隔水层以上出
现暂时性地下水，当持续降雨的历程和强度超过→
定限度时，可导致边坡失稳乃至出现滑坡。水与岩
土体之间的作用涉及滑坡孕育和发生的整个过程包
括物理作用和化学作用。
在具体工程算例的基础上，本文对土质边坡发
生滑动破坏部位的渗流场影响进行具体研究，在降
雨入渗的影响下，研究了渗流速度变化，渗流量变化
与滑坡发生的关系和相应渗流场的特征。具体对边
作者简介:张彬(1
960-
)
，男，辽宁丹东人，教授，博士生导师，研究方向为隧道与地下工程特殊施工的理论与应用等。
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