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降雨诱发岗头隧洞工程边坡坡角渗透破坏研究.docx
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2023-02-23
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降雨诱发岗头隧洞工程边坡坡角渗透破坏研究.docx
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摘要
在三维模型的基础上对 3 个软弱夹层边坡剖面在降雨条件下的渗透力分布规律,以及降雨入渗对岗
头隧洞边坡的稳定性及渗流场的影响进行了研究。结果表明,边坡坡脚位置土体渗透力较大,相较
其他位置更易发生渗流破坏。同时,入渗的雨水难以排出会导致坡脚处的孔隙水压力无法消散,孔
隙水压的存在会导致土体有效应力降低,对土体埋置结构的稳定性造成较大影响,边坡如有较大的
软弱夹层存在,降雨入渗将导致边坡失稳,极有可能进一步诱发泥石流、滑坡等地质灾害。
Abstract
On the basis of the three⁃dimensional model,three slope sections with soft
interlayers were selected to study the seepage force distribution under the rainfall
condition,and the influence of rainfall infiltration on the stability and seepage field of
the slope in the Gangtou tunnel was mainly analyzed.The results demonstrate that
the soil at the foot of the slope is subject to greater seepage force,which is caused
by rainfall seepage.Compared with other locations,seepage damage is more likely to
occur.At the same time,the pore water pressure at the foot of slope can not
dissipate due to the difficulty of drainage of infiltrated rainwater,and the existence
of the pore water pressure can lead to a decrease of soil effective stress,which has a
great influence on the stability of buried soil structure.If the slope has a large soft
interlayers,rainfall infiltration will lead to slope instability,and it is likely to further
induce debris flows,landslides and other geological disasters.
译
关键词
软弱夹层; 渗透力; 降雨; 工程地质; 边坡稳定性
Keywords
weak interlayer; seepage force; rainfall; engineering geology; slope stability
译
我国大部分地区夏季多为暴雨期,剧烈的降雨入渗会导致边坡坡脚处孔隙水压力急剧升高,进而降
低土体的有效应力,使土体的黏聚力及抗剪强度降低,这是导致滑坡等一系列工程地质问题的重要
因素
[ 1]
。边坡失稳受到多重不确定性因素影响
[ 2]
,降雨入渗使岩土体下滑力增大
[ 3-5]
,当边坡具
有较大的软弱夹层时,相对于底层较坚硬的基岩,将较大幅度地削弱岩土体的抗滑力,且由于软弱
夹层具有较高的渗透性,遇水极易软化,软化后其抗滑能力将逐渐降低
[ 6]
,导致边坡的安全系数
降低,从而造成滑坡、泥石流等工程地质问题发生。
三维有限元模型分析已经成为国内对边坡地貌地质灾害的危险程度进行评估的重要手段
[ 7,8]
,本研
究基于河北省南水北调中线边坡地质滑坡防护工程背景,结合具体工程实例和施工情况,以三维模
型模拟降雨、坡面、复杂节理裂隙条件下边坡地貌地质灾害形成过程,为实际工程的边坡提供三维
模型指导。如图 1 所示,以岗头隧洞进口闸旁侧的复杂边坡为主要分析区域,该边坡岩土体为弱风
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