主春明：水位下降对裂障性路基边坡稳定性影响机理分析
·111
水位下降对裂隙性路基边坡稳定性影响机理分析
王春明
（福建交通职业技术学院，福州350007）
摘要：为揭示水位下降对裂隙性路基边坡稳定性的作用机理，基于饱和一非饱和渗流理论，研完了裂滕深度、裂隙开口宽度、裂隙分布位置、库水位下降速率等对裂隙性边坡稳定性的影响。结采表明：裂隙越深，饱和区城越大，边坡稳定性越低；裂陈开口宽度的大小对稳定性的影响不大；裂隙分布在坡面和坡底时稳定性较低：库水位下降速率主要影响裂座层达到饱和的快慢，对边坡的长期稳定性的影响则可急略；裂隙边坡稳定性随库水位不断下降而减小，当库水位水位较低或稳定后，其安全系数基本不变。在库水位下降直至稳定过程中，安全系数无裂隙边坡始终大于裂隙边坡。
关键词：裂陈；饱和-非饱和渗流；库水位；稳定
中图分类号：U416.1*4
文献标志码：A
库水位或地下水位的变化对路基边坡有着重要的影响，常诱发路基边坡失稳。目前，国内外许多学者对库水位涨落、地下水变化条件下的库岸或道路边坡稳定性的影响进行了深人地研究，并取得许多重要的成果-1]，这对认识边坡失稳的力学机理具有重要意义。但以往多是围绕无裂隙边坡进行研究。事实上，由于风化、荷载及沉积成岩等作用，很多边坡均带有裂隙，特别是对于某些特殊土构成的边坡（如膨胀土等），其坡面在干燥时易形成裂隙，在库水位涨落条件下，其坡面的人渗边界相对于无裂隙边坡坡面也随之发生了很大变化，形成了更易人渗的内部通道，因此，考虑裂隙影响下的饱和一非饱和渗流，无疑更符合裂隙性粘土边坡的失稳的实际情况。
1数值分析模型及计算工况 1.1数值计算模型
带裂的路基边坡基本计算模型面、网格划分及初始库水位线分布见图1。孔隙水压力随深度呈线
性分布")，初始孔压场分布见图2。 1.2边界处理
在Geo-slope的Seep程序中采用赋予“校正边界结点”的方法求解未知的渗出边界。其基本思路是：在每个计算时步开始，先赋予这些潜在可能的出渗结点（“校正边界结点”）为定流量边界条件13）计算所有的节点的压力水头，包括前以时步已转换的定水头结点。
收稿日期：2010-07-26
作者简介：王春明（1972-），男，福建莆田人。讲师，硕士，主
要从事道路工程教学和科研工作。E-mail：queyun_2001@tom.com.
文章编号：10038825(2010)06011104
12 11
10 9
初始库水位线
裂酸用用屏
012345678910 11 12 131415
图1 2
0 Q987654321
1 0
图2
基本计算模型及有限元网格(单位：m）
10 20398828 88
100 E110
1 2 3 4 5 678 910 11 12 13 14 15
库水位下降时路基坡内初始孔压场(单位：kPa)
1.3
计算参数
本文针对渗流分析中土-水特征曲线和饱和渗透系数曲线均由试验获得，见图3。
模型中土层分为三层：花岗岩残积土层，强风化花岗岩层和原状土层，其厚度依次为4，3，5m。裂隙有主次之分。由于主裂隙能形成水渗流的通道，对边坡稳定性影响比较大，因此，文中只考虑主裂隙的情况，各土层的土-水特征曲线一致，而饱和渗透系数从上到下依次为1.6E=6m/s，1.6E-7m/s，