考慮封閉氣體影響的邊坡穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算

何玲麗，田東方

(三峽大學(xué) 水利與環(huán)境學(xué)院，湖北 宜昌 443002)

降雨入滲是非飽和土邊坡產(chǎn)生滑坡的重要因素[1-2]。一方面，強(qiáng)降雨時(shí)入滲的水分多會(huì)產(chǎn)生順坡向的滲透力，同時(shí)降低土體基質(zhì)吸力；另一方面，對(duì)于下部含有基巖的大面積淺層邊坡或者地下水位較淺的邊坡，強(qiáng)降雨還可導(dǎo)致坡體封閉氣體壓力的產(chǎn)生[3]。封閉氣壓力雖會(huì)阻礙雨水的入滲[4]，但也會(huì)對(duì)邊坡穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響[3-5]。國內(nèi)外學(xué)者都對(duì)水分入滲時(shí)土體中封閉氣體壓力的變化規(guī)律進(jìn)行了研究，研究表明封閉氣體壓力隨水分的入滲而不斷增加，此后氣體不斷地重復(fù)著排出和壓縮過程[6]。Wang等[7-8]通過試驗(yàn)提出封閉氣壓力的變化規(guī)律，同時(shí)指出入滲過程中氣壓力存在兩個(gè)臨界值，并構(gòu)建了考慮氣壓影響的Green-Ampt模型。李媛農(nóng)等[9]通過室內(nèi)垂直一維積水入滲試驗(yàn)，揭示了空氣在入滲過程中的減滲效應(yīng)，認(rèn)為封閉氣壓是積水深度和濕潤峰深度綜合作用的結(jié)果。Sun等[10-13]采用數(shù)值模擬方法研究了降雨時(shí)封閉氣壓力對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響。何海杰[14]對(duì)城市固廢填埋場(chǎng)的液氣壓力分布及共同作用下的邊坡穩(wěn)定進(jìn)行了分析及穩(wěn)定控制研究。上述方法需采用有限差分或有限元法求解，但十分復(fù)雜。韓同春等[5]和馬世國[4]分別構(gòu)建了考慮封閉氣體影響的Green-Ampt模型，進(jìn)而建立了邊坡沿濕潤鋒面滑動(dòng)的穩(wěn)定性系數(shù)計(jì)算模型，研究了封閉氣體對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響。王繼成等[3]基于HAMMECKER等[6]關(guān)于封閉氣壓的研究結(jié)果，建立了邊坡沿濕潤鋒面滑動(dòng)的穩(wěn)定性系數(shù)與濕潤鋒深度的關(guān)系，探討了封閉氣壓力對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響程度?！?br>