降雨引起边坡破坏的主要诱因之一,据统计边坡的滑动多发生在强降雨或久雨之后,这不难发现,边坡的滑动与降雨的入渗具有密切的关系。对降雨条件下边坡的饱和-非饱和渗流场进行计算,并分析在饱和-非饱和渗流作用下稳定性对降雨条件下边坡稳定性预测具有十分重要的指导意义。本文运用饱和-非饱和理论及降雨入渗理论对降雨条件下的边坡渗流场特性进行全面的分析,得出了在降雨条件下孔隙水压力、体积含水率、暂态饱和区的形成及变化规律。在此基础之上,将有限元与极限平衡相结合的方法对边坡的稳定性进行了动态研究。本文重点研究的是降雨强度、降雨历时这两个因素对边坡稳定性的影响,故主要从以下几个方面着手开展了研究。(1)饱和非饱和渗流计算的方法研究。基于能量守恒定律及达西定律,推导了饱和-非饱和渗流微分方程。并结合基本渗流理论研究了暂态饱和-非饱和计算的定解条件。在此基础上还根据实际算例建立了数值模拟计算模型。(2)岩体渗透参数研究。根据大量的研究可知,饱和渗透系数对降雨条件下边坡稳定性具有十分密切的联系。本文通过现场压水试验的方法对饱和渗透系数的取值进行了研究。通过多孔、多段次的试验,以此较准确地对饱和渗透系数进行了确定。(3)降雨条件下边坡瞬态渗流场渗流特性分析。本文运用二维有限元软件对不同降雨强度、不同降雨历时条件下的边坡瞬态渗流场进行了计算。以此研究了降雨强度及降雨历时对边坡在降雨作用下的孔隙水压力、体积含水率、暂态饱和区的变化规律。特别是对孔隙水压力及体积含水率随时间和空间的变化进行了总结和归纳。研究结论认为:边坡体内孔隙水压力、体积含水率、暂态饱和区的变化主要受到降雨强度、降雨历时的共同影响。对降雨条件下分析边坡的稳定性具有非常重要的意义。(4)非饱和抗剪强度理论的阐述及边坡稳定性的计算。以边坡瞬态分析所得渗流场为依据,对边坡在降雨条件下的稳定性进行分析。其中重点考虑了不同降雨强度、不同降雨历时、不同渗透系数对边坡稳定性的影响及滑动面的变化情况。得出了在降雨强度及降雨历时两种情况下的边坡安全系数和边坡潜在滑动面的变化规律,以及在相同的降雨条件下渗透系数的大小对边坡稳定性的影响。本文系统的探讨了边坡在不同降雨强度、降雨历时影响下的边坡渗流场变化,及渗流场变化对边坡稳定性的影响,对多雨地区边坡的治理及边坡失稳的预测具有指导意义。