考虑降雨入渗的边坡稳定性数值分析

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2018.08.026

东北大学学报:自然科学版 ›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (8): 1196-1200.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2018.08.026

考虑降雨入渗的边坡稳定性数值分析

王述红，何坚，杨天娇

(东北大学资源与土木工程学院，辽宁沈阳110819)

收稿日期:2017-07-10 修回日期:2017-07-10 出版日期:2018-08-15 发布日期:2018-09-12
通讯作者: 王述红
作者简介:王述红(1969-)，男，江苏泰州人，东北大学教授，博士生导师.冯明杰(1971-)，男，河南禹州人，东北大学副教授; 王恩刚(1962-)，男，辽宁沈阳人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51474050，U1602232)；辽宁省高等学校优秀人才支持计划项目(LN2014006).国家自然科学基金资助项目(51171041).

Numerical Analysis on Stability of Slope Considering Rainfall Infiltration

WANG Shu-hong， HE Jian， YANG Tian-jiao

School of Resources & Civil Engineering， Northeastern University， Shenyang 110819， China.

Received:2017-07-10 Revised:2017-07-10 Online:2018-08-15 Published:2018-09-12
Contact: WANG Shu-hong
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摘要/Abstract

摘要： 运用有限元软件ABAQUS模拟降雨条件下边坡渗流场和应力场耦合，并运用强度折减法，以监控点位移突变和边坡形成连续贯通的塑性变形为边坡失稳判据，采用数值方法计算出耦合后的安全系数，结合孔压演变分析，综合评价稳定性变化情况，从而研究降雨影响边坡稳定性的机理，并通过含黏土层边坡工程实例进行验证.分析发现:降雨强度越大，浅层土体形成饱和区的速度越快，极易发生浅层滑坡，而黏土层则会加速上述过程，危害边坡稳定性;在降雨24h内，安全系数降幅最大.该研究结果为降雨条件下边坡事故防治提供了参考和分析依据.

关键词: 降雨入渗, 边坡稳定性, 有限元法, 流固耦合, 强度折减法

Abstract: Finite element software ABAQUS was utilized to simulate the coupling effect of seepage field and stress field in slope under rainfall conditions. Regarding the saltation of the displacement at a characteristic nodal and the formation of continuously plastic deformation as instability criterion， The safety factor of slope was numerically computed by strength reduction method to assess the slope stability. By analyzing safety factor and the evolution of pore pressure， how the rainfall infiltration affects slope stability can be explained. And the result was verified by actual slope case including the layer of clay. It was found that the higher the rainfall intensity is， the faster transient saturated zone will form， and the layer of clay can accelerate this process， threatening the stability of slope. Therefore， the shallow landslides may occur. The maximum decline of the safety factor occurs during 24h rainfall. This research provides good reference to slope monitoring and slope anti-slide measures.

Key words: rainfall infiltration, slope stability, FEM, fluid-structure interaction, strength reduction method

中图分类号:

TU442

王述红，何坚，杨天娇. 考虑降雨入渗的边坡稳定性数值分析[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2018, 39(8): 1196-1200.

WANG Shu-hong， HE Jian， YANG Tian-jiao. Numerical Analysis on Stability of Slope Considering Rainfall Infiltration[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2018, 39(8): 1196-1200.

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