降雨诱发的滑坡作用机制研究

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降雨诱发滑坡的作用是一个动态过程,大气降雨注入滑体,增加岩土的含水率、增大岩土体容重、软化岩土、降低岩土的抗剪强度。本文在前人的研究基础上,通过对西南四省(主要是四川、重庆、云南、贵州等省市地区)和三峡库区的降雨和滑坡的数据进行研究分析,研究降雨地形耦合作用导致的滑坡及演化关系,主要的研究工作如下:(1)归纳总结了降雨诱发滑坡的作用机理理论知识,分析了滑坡形成的基本条件,在滑坡产生具备的两大类因素(内在因素和触发因素)相互作用的基础上,获得了降雨诱发滑坡的诱发作用方式;研究了不同地形和岩性条件下的水对岩土体力学参数(c、φ)改变的机制和孔隙水压力导致坡体荷载改变的作用机制以及降雨冲蚀坡面改变地形、坡体结构的机制;(2)引入了降雨条件下的非饱和渗流基本理论,运用达西定律,推导出降雨条件下非饱和渗流的三维控制方程,给出相应的定解条件;阐述了非饱和土中二维渗流控制方程的Galerkin有限元解法,得出求解控制方程的方法,建立了有限元数值模型;(3)统计了中国降雨与滑坡的时空分布特征,分析了降雨影响滑坡密度的关系、降雨和滑坡在时间上的一致性和滞后性关系、降雨与滑坡的V-A关系,并获取了西南地区的降雨阈值,通过试验数据分析了降雨与含水率、含水率与岩土体抗剪强度和内聚力、内摩擦角的相应关系,最后实例分析了降雨与四官寨滑坡变形的相关性。
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