壁 里 呈
在 连 续 强 降 雨 作 用 下 边 坡 的 稳 定 性 分 析 与 应 用 研 究
段 军 朝 ’ 吴 贤 国 ’ 孙 建 刚
1．华中科技大学土木工程与力学学院 武汉 430074；2．中建三局基础设施工程有限公司 武汉 430064
摘要：基于饱和一非饱和理论和边坡稳定性理论，运用Geo—studio软件模拟了在3 d共300 mm的连续强降雨作用下武汉
市东湖通道工程团山隧道出13边坡孑L隙水压力和安全系数的变化情况 ，从而得到了边坡的稳定性变化情况。计算结果
表明：降雨入渗导致边坡的孑L隙水压力即基质吸力减小 ，地下水位线抬升 。促使边坡的剪切力强度减小，最终导致边
坡的安全系数减小，边坡发生破坏 ．所以必须采取防护和加固措施。应用实践证明，团山隧道出口边坡采取的防护和
加固措施十分有效，具有重要的指导意义。
关键词：连续强降雨 ；边坡；饱和一非饱和理论；稳定性分析 ；数值模拟；研究应用
中圈分类号：TU753．3 文献标志码：B DOl：1 0．1 41 44／j．cnki．jzsg．201 7．01．008
Analysis of Slop Stability Under Aeti0n of Continuous Heavy _
Rainfall and its Applied Research
DUAN Junchao。 WU Xianguo 。 SUN Jiangang
1．School of Civil Engineering&Mechanics．Huazhong University of Science and Technology Wuhan 430074；
2．CCTEB lnfrastructure Construction Co．．I．td． Wuhan 430o64
近年来 ，边坡 的稳定性评价逐渐成为了岩土工程研究
的基本 问题之一 ，尤其是在众 多边坡失稳等 自然灾害发生
之后，边坡的稳定性得到 了广泛的关注， 目前边坡稳定性
分析 已成为岩土工程中重要的研究方向f】 】。边坡的失稳不
仅给人 民的安居乐业造成 了极大的威胁 ，而且增加了工程
单位的建设费用和国家的投入 。由于 降雨是造成边坡破坏
的一个重要因素 ，所 以对在降雨作用下边坡的破坏工程的
研究是很有必要的。鉴于此，运用Geo—studio模拟了降雨作
用下边坡的降雨入渗规律和稳定性分析，为后期的治理和
防护提供科学的依据。
1 工 程 实例 概 况
1．1 边坡概况
此边坡位于武汉市东湖通道工程 团山隧道的出口处，
由于双 向隧道 口出露开挖导致 了边坡 的形成，边坡的左边
界最高点的绝对高程是39．5 m，右边界最高点的绝对高程
是30．75 m，边坡的底宽是20．4 m，边坡总体较陡 。边坡地
质剖面如图1所示 。
1．2 工程地质条件
此边坡主要存在2层土体 ，上层为含碎石粉质黏土，
E 2o] 建筑麓工·J~39@·簟1翔
2823
204 15．0 100 5 0 0．0 宽度／m 日含碎石粉质黏土圈红黏土
图1地质剖面
下层为红黏土。上层土体 的最大埋深是14 m，主要分布在
边坡的后壁 ，前缘分布较少，下层土体埋深较深，厚度较
小，厚度都在3 m左右。由于上层是含碎石的粉质黏土，所
以其孔隙率 比较大 ，方便 雨水的入渗，为 强降雨条件下边
坡的破坏埋下隐患，图1中向上 弓的圆滑 曲线就是地下水位
线的分布情况。
1．3 气象水文资料
武汉市属亚热带大陆性季风气候 ，具有四季分明、气
候温和 、雨量充沛的气候特征 。冬夏温差大，历年7月份
气温最高，平均气温在28．8～31．4℃之间，极端最高气温
41．3℃，历年最低气温为 1月，平均气温在2．6～4．6℃之
间，极端最低气温一18．1℃。每年7、8、9月为高温期 ：12
月至翌年2月为低温期，并有霜冻和降雪发生。
本 区 域 雨 量 充 沛 ， 气 候 湿 润 ，多 年 平 均 降 雨 量
1 261．2 mm，降雨一般集 中在6～8月 ，约 占全 年降雨量的
41％。最大年 降雨量2 107．1 mm，最大 日降雨量317．4 mm，
平均器皿蒸发量为l 4
在连续强降雨作用下边坡的稳定性分析与应用研究（论文）.pdf
