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滑坡是主要的地质灾害之一,因其作用因素及运动机理多变且复杂,预测比较困难,一直是世界各国研究的重要工程问题之一。近年来,降雨所导致的边坡失稳越来越频繁,引起了越来越多专家学者的重视。降雨引起边坡失稳的主要原因在于降雨入渗改变了边坡土壤的非饱和特性,从而改变了整个渗流场,使得边坡的稳定性发生变化。因此,对于降雨入渗条件下土壤非饱和特性变化的研究具有十分重要的意义。 本文阐述了非饱和土中的流动规律和土—水特征曲线的特征及其应用,分别以含水量和毛细水头为未知量推导了非饱和渗流的控制方程。阐述了降雨入渗的理论,建立降雨入渗条件下的蓄满产流模式数学概化模型,提出了降雨入渗边界条件的处理方法,以及初始条件的概化。 用基于Gardner的假定的含水层无限深度的土壤所导出在非恒定降雨入渗条件下的理论解,和对含水层深度有限的土壤在非恒定降雨入渗条件下进行数值解,对不同的土壤在各种的非恒定降雨入渗条件下分别编制程序模拟,并分析比较,从而得出土壤非饱和特性随非恒定降雨入渗强度、含水层的情况以及土壤物理特性的变化规律。 为了深入研究降雨入渗条件下土壤非饱和特性,文中对恒定降雨有限含水层深度的土壤在垂直和水平入渗条件下进行数值解,研究了不同的土壤在不同的恒定降雨入渗条件下土壤非饱和特性,通过比较分析,不仅得出重力对土壤入渗的影响,而且得出土壤的非饱和特性的变化随恒定降雨入渗强度、含水层深度(厚度)以及土壤物理特性的变化规律。 通过本文的研究,初步分析探讨了土壤非饱和特性在不同降雨入渗条件下的变化规律,并得出含水层情况、降雨入渗强度、土壤物理特性以及重力的有无等对其变化的影响,具有一定的理论意义。