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      降雨型滑坡淺層滑動(dòng)對(duì)土體含水率變化的響應(yīng)

      2022-08-09 04:50:02霍志濤占清華
      關(guān)鍵詞:降雨滑坡含水率

      霍志濤,李 高,,王 力,占清華,李 玉

      (1.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局長(zhǎng)沙自然資源綜合調(diào)查中心,湖南 寧鄉(xiāng) 410600; 2.三峽大學(xué) 三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北 宜昌 443002; 3.中南地質(zhì)科技創(chuàng)新中心,武漢 430000)

      1 研究背景

      降雨是滑坡最主要的誘發(fā)因素之一[1-3]。在過(guò)去的研究中,降雨型滑坡一直是專家學(xué)者研究的重點(diǎn)課題[4-6],一些學(xué)者分別關(guān)注了降雨強(qiáng)度[7-9]、前期降雨過(guò)程[10]以及干濕循環(huán)[11]等作用與滑坡發(fā)生的相關(guān)性,研究發(fā)現(xiàn)降雨對(duì)滑坡的影響主要體現(xiàn)在雨水入滲導(dǎo)致的坡體內(nèi)含水率增加,土體基質(zhì)吸力減小和孔隙水壓力增加,使得滑坡土體力學(xué)強(qiáng)度降低,進(jìn)而影響滑坡穩(wěn)定性[12-15]。這些研究確定了土體含水率是影響滑坡穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素,因此,后續(xù)的研究重點(diǎn)關(guān)注了滑坡穩(wěn)定性對(duì)土體含水率變化的響應(yīng)關(guān)系。史振寧等[16]通過(guò)降雨入滲試驗(yàn)得出在雨強(qiáng)不變的條件下,初始含水率越高,導(dǎo)致滑坡失穩(wěn)所需的降雨時(shí)間越短。Cascini等[17]對(duì)緩動(dòng)式低速降雨型滑坡進(jìn)行了模擬研究,認(rèn)為含水率增加導(dǎo)致孔隙水壓力變化是緩動(dòng)式滑坡持續(xù)運(yùn)動(dòng)的主要原因。包小華等[18]通過(guò)室內(nèi)邊坡模型試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)隨著含水率的增加,基質(zhì)吸力逐漸降低為0,邊坡由非飽和狀態(tài)變?yōu)轱柡蜖顟B(tài)后,最終發(fā)生破壞,同時(shí)還指出,通過(guò)監(jiān)測(cè)邊坡不同位置的體積含水率,可以為滲流引發(fā)的邊坡失穩(wěn)預(yù)警機(jī)制提供參考依據(jù)。唐揚(yáng)等[19]研究了滑坡體穩(wěn)定性在持續(xù)降雨條件下的變化情況,發(fā)現(xiàn)在降雨初期,前期含水率對(duì)滑坡穩(wěn)定性影響較大。在特殊土邊坡研究方面,孔令偉等[20]通過(guò)對(duì)膨脹土邊坡的降雨入滲試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)作用使得膨脹土水分喪失導(dǎo)致土體開(kāi)裂,再發(fā)生降雨時(shí),土體含水率迅速增加,最終加速邊坡變形。謝妮等[21]通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)降雨試驗(yàn)研究黃土邊坡破壞規(guī)律,結(jié)果表明降雨對(duì)淺層土體吸力和含水量影響較大,加上雨水的沖刷作用綜合影響了土體的強(qiáng)度。

      上述研究表明,含水率是研究降雨型滑坡的一個(gè)重要指標(biāo),然而實(shí)際上多數(shù)滑坡在非飽和狀態(tài)時(shí)發(fā)生。因此,研究土體含水率及含水率衍生指標(biāo)(如含水率變化速率)與滑坡的相關(guān)性顯得尤為重要。本文通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、室內(nèi)外試驗(yàn)等多種手段研究了降雨型滑坡與含水率的相關(guān)性,探索了含水率變化速率與降雨條件下滑坡致災(zāi)的響應(yīng)關(guān)系,并進(jìn)一步討論了含水率變化速率與降雨過(guò)程的相關(guān)性,為揭示降雨型滑坡致災(zāi)機(jī)理進(jìn)而為滑坡預(yù)警預(yù)報(bào)提供新思路。

      2 滑坡含水率與位移現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果與分析

      為探究降雨條件下滑坡土體變形演化與含水率的響應(yīng)關(guān)系,選取江西省贛州市于都縣羅坳鎮(zhèn)巖背村鐘屋組一處典型降雨型滑坡開(kāi)展滑坡地表位移及含水率等關(guān)鍵指標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。

      2.1 監(jiān)測(cè)方案

      滑坡物質(zhì)組成上部為人工素填土,下部為坡殘積含碎石粉質(zhì)黏土,滑帶為基覆界面,滑床為石炭系梓山組(C1Z)中—薄層狀粉砂巖與泥巖互層,局部夾煤層?;w厚度平均約4 m,面積約34 000 m2,體積約136 000 m3。根據(jù)滑坡現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和前期資料分析,該滑坡可能發(fā)生變形的部位主要在滑坡中后部,因此,在滑坡中后部埋設(shè)體積含水率監(jiān)測(cè)裝置,深度為0.8 m和1.3 m,編號(hào)為W1、W2,GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))位移監(jiān)測(cè)共布設(shè)了G01、G02、G03三個(gè)點(diǎn),日降雨量由高精度翻斗雨量計(jì)監(jiān)測(cè)?;录氨O(jiān)測(cè)點(diǎn)布置平面圖及剖面圖見(jiàn)圖1。

      圖1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置平面圖及剖面圖Fig.1 Sectional view and layout of monitoring points

      2.2 地表位移監(jiān)測(cè)結(jié)果

      如圖2所示,研究區(qū)2020年2月2日前未發(fā)生明顯降雨,相應(yīng)地,G01、G03兩測(cè)點(diǎn)均未見(jiàn)明顯變形。G02測(cè)點(diǎn)呈現(xiàn)緩慢變形現(xiàn)象,自2020年2月2日后降雨較明顯,在2月15—16日,土體發(fā)生 1次明顯位移,3測(cè)點(diǎn)位移增幅依次為82%、44%和89%,隨后降雨頻次和強(qiáng)度均增大,特別地,出現(xiàn)了1次降雨量達(dá)122.78 mm的大暴雨,但3測(cè)點(diǎn)均未見(jiàn)明顯位移。

      圖2 位移隨日降雨量的變化Fig.2 Displacement as a function of daily rainfall

      通過(guò)地表位移監(jiān)測(cè)結(jié)果可知,滑坡變形與前期降雨有明顯相關(guān)性,即在久旱后發(fā)生一定頻次的降雨對(duì)滑坡的影響較大,若前期保持一定的降雨頻次和降雨量,再次降雨甚至短時(shí)強(qiáng)降雨則對(duì)滑坡影響較小。

      2.3 體積含水率監(jiān)測(cè)結(jié)果

      如圖3所示,2020年2月2日前幾乎未發(fā)生明顯降雨,兩監(jiān)測(cè)點(diǎn)體積含水率均呈減小趨勢(shì)。發(fā)生明顯降雨后,0.8 m處體積含水率迅速增加,增速達(dá)5.65 m3/(m3·d)。1.3 m測(cè)點(diǎn)在2月15日體積含水率由9.19 m3/m3迅速增至15.24 m3/m3,含水率變化速率達(dá)4.05 m3/(m3·d)。該測(cè)點(diǎn)體積含水率對(duì)降雨的響應(yīng)滯后約3 d。隨后兩測(cè)點(diǎn)含水率均在14 m3/m3附近波動(dòng),在3月15日,0.8 m及1.3 m測(cè)點(diǎn)含水率均有不同程度的增加,含水率變化速率依次為2.33、2.46 m3/(m3·d),這與當(dāng)天發(fā)生大暴雨相關(guān)。

      圖3 體積含水率隨時(shí)間的變化Fig.3 Volumetric water content as a function of time

      從以上結(jié)果可知,含水率變化與前期降雨以及雨強(qiáng)明顯相關(guān),當(dāng)久旱后再發(fā)生明顯降雨時(shí),土體含水率增速較快,且雨強(qiáng)的劇增也會(huì)影響到含水率的變化速率。

      2.4 地表位移對(duì)體積含水率的響應(yīng)

      從監(jiān)測(cè)成果看出,滑坡發(fā)生明顯位移與土體含水率增加尤其是增加速率時(shí)間上較一致。為分析滑坡變形與土體含水率相關(guān)性,建立G02測(cè)點(diǎn)位移及位移速率與含水率以及含水率變化速率關(guān)系曲線作進(jìn)一步分析。

      如圖4、圖5所示,在2020年2月1—5日,0.8 m測(cè)點(diǎn)含水率增速較快,增速為5.65 m3/(m3·d),1.3 m含水率增速較慢,3處位移測(cè)點(diǎn)位移穩(wěn)定在35 mm附近,位移速率在零值小幅度波動(dòng)。至2月15日,0.8 m測(cè)點(diǎn)含水率增加至峰值后保持在峰值附近波動(dòng),1.3 m測(cè)點(diǎn)含水率開(kāi)始增大且增速較快,增速為4.05 m3/(m3·d),此時(shí)G02測(cè)點(diǎn)位移達(dá)70 mm,位移速率達(dá)到峰值23.6 mm/d。此后,0.8 m和1.3 m處含水率均達(dá)到飽和狀態(tài),在3月15日,兩處含水率變化速率有小幅度增加,位移基本不變,位移速率在零值小幅度波動(dòng)。

      圖4 體積含水率及位移、位移速率隨時(shí)間的變化Fig.4 Curves of volumetric water content,displacement and displacement rate against time

      圖5 位移、位移速率與含水率變化速率關(guān)系曲線Fig.5 Relations of displacement and displacement rate versus change rate of water content

      綜上可知,滑坡變形與降雨入滲深度及含水率增速均相關(guān),含水率快速增大可致滑坡下滑力急劇增大,最終使得滑坡變形加劇。

      3 滑坡含水率及位移現(xiàn)場(chǎng)降雨模型試驗(yàn)量測(cè)與分析

      由前文監(jiān)測(cè)結(jié)果可知,滑體含水率變化速率是滑坡發(fā)生明顯位移的重要影響因素。為進(jìn)一步探究降雨條件下滑坡失穩(wěn)破壞與土體含水率及含水率變化速率的關(guān)系,選取江西省贛州市鼎龍鄉(xiāng)一處典型降雨型滑坡開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)原位降雨試驗(yàn),試驗(yàn)監(jiān)測(cè)地表位移及滑坡內(nèi)部含水率,并記錄滑坡破壞狀態(tài)。

      3.1 試驗(yàn)方案及傳感器布置

      試驗(yàn)滑坡為變質(zhì)巖風(fēng)化土,滑坡高、寬以及坡長(zhǎng)分別約4、4、7 m,平均坡度約73°,研究區(qū)降雨主要發(fā)生在夏季,經(jīng)野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)邊坡變形失穩(wěn)的主要原因是強(qiáng)降雨。因此設(shè)計(jì)大暴雨降雨方案,即降雨強(qiáng)度為8 mm/h,一次降雨7.5 h,考慮到試驗(yàn)的供水條件,完成一次降雨后暫停5 h進(jìn)行降雨補(bǔ)給,試驗(yàn)共進(jìn)行92 h,每天降雨約120 mm。試驗(yàn)共安裝2個(gè)地表位移傳感器,分別位于邊坡中部(編號(hào)為5#、6#)。結(jié)合前文現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果可知,降雨對(duì)深度為1.0 m左右含水率影響較大,故在滑坡平臺(tái)埋設(shè)4個(gè)不同位置深度為1.0 m的高精度含水率傳感器。含水率監(jiān)測(cè)點(diǎn)編號(hào)以W2-1示例,2表示2#測(cè)點(diǎn),1表示監(jiān)測(cè)點(diǎn)深度為1.0 m,其他編號(hào)以此類推,滑坡平面及含水率量測(cè)點(diǎn)布置示意圖見(jiàn)圖6,現(xiàn)場(chǎng)埋設(shè)含水率傳感器見(jiàn)圖7。

      圖6 滑坡平面及含水率量測(cè)點(diǎn)布置示意圖Fig.6 Schematic diagram of the layout of water content measuring points

      圖7 含水率傳感器現(xiàn)場(chǎng)埋設(shè)Fig.7 Embedded water content sensor on site

      3.2 地表位移試驗(yàn)結(jié)果

      如圖8(a)所示,在滑坡平臺(tái)上部開(kāi)展降雨試驗(yàn)。降雨試驗(yàn)進(jìn)行至第28 h左右,滑坡右側(cè)發(fā)生大范圍破壞,如圖8(b)所示,破壞厚度約1.5 m,方量約6 m3。隨即6#位移測(cè)點(diǎn)附近產(chǎn)生明顯裂縫,如圖8(c)所示,相應(yīng)的6#測(cè)點(diǎn)位移及位移速率隨時(shí)間變化曲線如圖9所示,6#測(cè)點(diǎn)位移增加超80 mm,位移速率為145.82 mm/h,隨后位移曲線呈階梯型增加,在試驗(yàn)進(jìn)行到第51 h左右,5#測(cè)點(diǎn)位移增加了近14 mm,位移速率為21.12 mm/h。至第67 h左右,5#測(cè)點(diǎn)位移增加了近9 mm,位移速率為16.98 mm/h。隨著降雨入滲,位移呈現(xiàn)持續(xù)增加且增加速率減小的特征,即發(fā)生階段位移后保持穩(wěn)定狀態(tài),滑坡最終狀態(tài)如圖8(d)所示。

      圖8 滑坡演化過(guò)程Fig.8 Evolution process of the landslide

      圖9 測(cè)點(diǎn)位移及位移速率隨時(shí)間的變化曲線Fig.9 Curves of the displacement and displacement rate at measuring points against time

      從地表位移及滑坡破壞結(jié)果可看出,滑坡破壞厚度較小,屬于典型的淺層滑動(dòng)破壞;滑坡發(fā)生明顯失穩(wěn)破壞與6#監(jiān)測(cè)點(diǎn)的急劇位移及位移速率的急劇變化時(shí)間上具有一致性。因此,6#監(jiān)測(cè)點(diǎn)地表位移及位移速率是該淺層滑坡失穩(wěn)破壞的關(guān)鍵判據(jù)。

      3.3 地表位移對(duì)土體含水率的響應(yīng)

      為探究滑坡變形與土體含水率及其變化速率的相關(guān)性,建立6#測(cè)點(diǎn)位移及速率與土體含水率關(guān)系,如圖10所示。在強(qiáng)降雨條件下,含水率平均開(kāi)始增加時(shí)間約為第25 h,位移在第28 h增加至86 mm,相應(yīng)地,位移速率在第28 h時(shí)增加到峰值145.82 mm/h。隨著降雨試驗(yàn)持續(xù),各測(cè)點(diǎn)含水率逐漸增加至飽和狀態(tài)。結(jié)合含水率與位移及位移速率曲線可知,邊坡位移主要發(fā)生在含水率變化曲線較陡的時(shí)間段,即在含水率增速較快時(shí),位移及位移增速達(dá)到峰值,故位移與含水率增加速率有明顯的相關(guān)性。

      圖10 位移及位移速率與含水率同步變化對(duì)比Fig.10 Displacement and displacement rate versus simultaneous variation of volumetric water content

      由前文可知,試驗(yàn)第28 h左右,測(cè)點(diǎn)位移增加幅度較大且變化速率增大至峰值,與此相對(duì)應(yīng)邊坡發(fā)生大范圍破壞,且該時(shí)間段含水率變化速率變化較明顯。因此,為進(jìn)一步分析邊坡變形與含水率變化速率的相關(guān)性,建立滑坡體積含水率變化速率與6#測(cè)點(diǎn)位移及速率關(guān)系曲線,如圖11所示。含水率變化速率在達(dá)到階段峰值時(shí),相對(duì)應(yīng)位移速率均達(dá)到最大。即4個(gè)測(cè)孔土體含水率變化速率均在28 h達(dá)到峰值,分別為12.8、12、17.6、4 m3/(m3·h),此時(shí)典型測(cè)點(diǎn)6#位移增加86 mm,位移速率為145.82 mm/h,隨后含水率變化速率降低后,位移增幅及位移速率明顯減小,在試驗(yàn)至40~60 h,各測(cè)點(diǎn)含水率有不同程度的小幅度增加,對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)位移有近20 mm的增幅,含水率平均變化速率約為7 m3/(m3·h)。

      圖11 坡體位移及位移速率與含水率變化速率關(guān)系曲線Fig.11 Relations of displacement and displacement rate against water content change rate

      通過(guò)以上分析可得,土體含水率變化速率達(dá)到峰值時(shí),地表位移增幅以及變化速率也相應(yīng)到達(dá)峰值,與此同時(shí)滑坡發(fā)生了大范圍失穩(wěn)破壞。因此含水率變化速率是滑坡失穩(wěn)破壞的關(guān)鍵指標(biāo),而強(qiáng)降雨是滑坡含水率變化速率急劇增加的關(guān)鍵影響因素。

      4 含水率對(duì)降雨過(guò)程響應(yīng)的一維降雨入滲試驗(yàn)

      根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn),在土體含水率飽和前,土體深度越淺,含水率變化速度越快。前文針對(duì)深度1.0 m左右滑坡體積含水率進(jìn)行了探究,為進(jìn)一步精確表征1.0 m以內(nèi)含水率變化速率對(duì)降雨的響應(yīng)關(guān)系,選取現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)原狀土樣重塑后進(jìn)行室內(nèi)一維土樣降雨入滲試驗(yàn),如圖12所示,以探究含水率及變化速率在不同雨強(qiáng)下的響應(yīng)關(guān)系。

      圖12 一維土樣降雨入滲試驗(yàn)Fig.12 One-dimensional rainfall infiltration test through soil column

      4.1 降雨試驗(yàn)方案及試驗(yàn)裝置

      土樣取自現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)原狀土,土樣取回后均勻晾曬,進(jìn)一步將土樣粉碎并過(guò)2 mm篩,測(cè)出土樣初始含水率后,計(jì)算加水量,均勻加水后密封靜置,經(jīng)量測(cè)配置后土樣平均含水率約為13%,與現(xiàn)場(chǎng)土樣初始含水率較接近,土樣干密度為1.43 g/cm3,飽和滲透系數(shù)為1.5×10-3cm/s。本次降雨試驗(yàn)設(shè)計(jì)3種降雨工況,雨強(qiáng)q分別為8、10、12 mm/h,每次降雨至底部土樣完全飽和為止。

      試驗(yàn)裝置為全透明圓筒形玻璃鋼,上端開(kāi)口下端封閉,總高0.8 m,內(nèi)徑為0.5 m。含水率傳感器埋設(shè)深度依次為0.1、0.3、0.5、0.7 m,每層布置3個(gè)含水率傳感器,每層試驗(yàn)結(jié)果取該層3個(gè)含水率平均值。傳感器編號(hào)以W2-0.5為例,其中2為工況2,0.5為0.5 m深度監(jiān)測(cè)點(diǎn),其他編號(hào)以此類推,布置示意圖見(jiàn)圖13。

      圖13 傳感器布置示意圖Fig.13 Schematic diagram of sensor layout

      4.2 體積含水率對(duì)不同降雨強(qiáng)度的響應(yīng)結(jié)果及分析

      4.2.1 工況1(雨強(qiáng)8 mm/h)條件下體積含水率試驗(yàn)結(jié)果

      如圖14所示,降雨總歷時(shí)1 620 min。土樣初始含水率約為13 m3/m3,飽和含水率約為38 m3/m3,含水率變幅為25 m3/m3。0.1~0.7 m測(cè)點(diǎn)含水率起始增加時(shí)間依次為112、403、715、1 155 min,即隨著深度的增加,含水率變化越慢。整體上,每層含水率變化速率呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。含水率變化速率峰值依次為0.34、0.33、0.40、0.25 m3/(m3·min),含水率變化速率到達(dá)峰值時(shí)間依次為157.5、472.5、787.5、1 440 min。

      圖14 體積含水率及變化速率隨時(shí)間的變化(q=8 mm/h)Fig.14 Changes of volumetric water content and water content change rate against time (q=8 mm/h)

      4.2.2 工況2(雨強(qiáng)10 mm/h)條件下體積含水率試驗(yàn)結(jié)果

      如圖15所示,降雨總歷時(shí)1 328 min。土樣初始及飽和含水率與工況1較一致。0.1~0.7 m含水率起始增加時(shí)間依次為57、263、472、705 min,隨深度的增加,含水率增加速率越慢。0.1~0.7 m測(cè)點(diǎn)含水率變化速率峰值依次為0.38、0.37、0.47、0.42 m3/(m3·min),含水率變化速率到達(dá)峰值時(shí)間依次為90、292.5、517.5、765 min。

      圖15 體積含水率及變化速率隨時(shí)間的變化(q=10 mm/h)Fig.15 Changes of volumetric water content and water content change rate against time (q=10 mm/h)

      4.2.3 工況3(雨強(qiáng)12 mm/h)條件下體積含水率試驗(yàn)結(jié)果

      如圖16所示,降雨總歷時(shí)1 148 min。含水率起始增加時(shí)間依次為43、194、437、726 min。測(cè)點(diǎn)含水率變化速率峰值依次為0.45、0.38、0.49、0.7 m3/(m3·min),含水率變化速率到達(dá)峰值時(shí)間依次為67.5、247.5、495、765 min。

      圖16 體積含水率及變化速率隨時(shí)間的變化(q=12 mm/h)Fig.16 Changes of volumetric water content and water content change rate against time (q=12 mm/h)

      由一維降雨入滲試驗(yàn)結(jié)果建立不同雨強(qiáng)下含水率變化速率峰值隨深度的變化曲線以及不同雨強(qiáng)下各深度處含水率變化速率到達(dá)峰值時(shí)間曲線,如圖17所示,每層含水率變化速率峰值均隨雨強(qiáng)的增加而增加。深度為0.1 m處不同雨強(qiáng)下含水率變化速率到達(dá)峰值時(shí)間較接近,隨著深度的增加,雨強(qiáng)為8 mm/h 對(duì)應(yīng)相同深度含水率變化速率到達(dá)峰值所需時(shí)間較長(zhǎng),整體上,雨強(qiáng)越大,相同深度含水率變化速率到達(dá)峰值所需時(shí)間越短。

      圖17 不同雨強(qiáng)下含水率變化速率峰值及到達(dá)峰值時(shí)間Fig.17 Peaks of water content change rate under different rainfall intensities and the time of peaks

      從以上分析可看出,不同降雨強(qiáng)度對(duì)土體含水率影響不同,在相同初始條件下,隨著降雨強(qiáng)度的增大,相同深度處含水率變化時(shí)間越早,且含水率變化速率峰值越大,含水率變化速率到達(dá)峰值速度越快。

      5 討 論

      基于滑坡含水率及位移現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果與分析可知,滑坡變形與前期降雨有明顯相關(guān)性,主要體現(xiàn)在久旱后發(fā)生一定頻次的降雨,含水率速率急劇增加,進(jìn)而降低了滑坡的穩(wěn)定性,致使滑坡發(fā)生明顯變形。而前期保持一定的降雨頻次和降雨量,再次降雨甚至短時(shí)強(qiáng)降雨則對(duì)滑坡影響較小,但雨強(qiáng)的劇增會(huì)影響到含水率的變化速率。為進(jìn)一步驗(yàn)證降雨條件下滑坡失穩(wěn)破壞與土體含水率及含水率變化速率的關(guān)系,開(kāi)展了現(xiàn)場(chǎng)降雨模型試驗(yàn),從模型試驗(yàn)結(jié)果可知,滑坡失穩(wěn)破壞主要發(fā)生在含水率變化曲線較陡時(shí)間段,即在含水率增速較快時(shí),位移及位移增速達(dá)到峰值,證實(shí)了滑坡變形與含水率增加速率有明顯的相關(guān)性。基于此,利用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的土樣,通過(guò)一維降雨入滲試驗(yàn)探究了降雨過(guò)程對(duì)含水率的影響,得出了降雨強(qiáng)度是含水率變化速率的重要影響因素。

      6 結(jié) 論

      本文結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)及室內(nèi)外降雨入滲試驗(yàn)對(duì)典型降雨型滑坡開(kāi)展了研究,結(jié)論如下:

      (1)降雨對(duì)滑坡的影響主要體現(xiàn)在降雨引起滑坡內(nèi)部含水率變化速率的增加,含水率的快速增加使得滑坡穩(wěn)定性急劇降低最終導(dǎo)致滑坡災(zāi)害發(fā)生,因此含水率變化速率是滑坡致災(zāi)的關(guān)鍵指標(biāo)。

      (2)前期降雨過(guò)程是含水率變化速率增長(zhǎng)的重要影響因素。在降雨入滲范圍內(nèi),若滑坡經(jīng)歷久旱條件后,再發(fā)生高頻降雨,易使土體含水率迅速增加。

      (3)強(qiáng)降雨易引起含水率變化速率快速增加至峰值,進(jìn)而誘發(fā)滑坡發(fā)生淺層失穩(wěn)破壞;相同初始條件下,降雨強(qiáng)度越大,含水率變化速率越大,含水率變化速率到達(dá)峰值速度越快。

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