Stability analyses of non-homogeneous unsaturated slopes subjected to continuous rainwater infiltration
01摘要
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层状斜坡内较强的土层并不重要，因为较强的土层提供额外的稳定性。但如果较强的土层渗透性较低，则会阻碍自然入渗过程，使边坡变得脆弱。本文介绍了45º倾斜均质和非均质非饱和砂土边坡在连续降雨作用下的一系列室内试验和数值分析结果。非均质边坡由渗透性较低但渗透性较强的粉砂(NH)层组成，它们位于均质砂质土坡的不同位置。结果表明，在连续降雨过程中，均匀砂质边坡内部的NH层夹杂物引发了破坏。NH层可以防止渗水的雨水通过坡面渗透。因此，NH层上方的含水率迅速增加，导致NH层上方土体的吸力和抗剪强度降低。随着降雨时间的延长，正孔隙水压力在NH层上方逐渐增加。这导致了破坏平面经过NH层以上的边坡破坏。在多层NH层状土坡的情况下，还观察到剪切面的不连续。
02图表
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03结论
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本文采用室内模型试验，研究了NH层对雨水连续入渗条件下45o非均质砂土边坡稳定性的影响。对相同的条件进行了数值分析，以供比较。根据实验观察和数值分析结果，得出以下结论:
1. 在其他均质土壤中存在NH层可能会引发边坡破坏。我们观察到，均质边坡没有破坏，没有观察到显著的剪切应变，而在相同坡角和高度的非均质土边坡中，观察到显著的剪切带。
2. 在连续降雨过程中，非均质边坡形成了粉质砂层上方的PWT, PWT随降雨时间的延长而向上移动。由于NH层的渗透性较低，它可以防止渗透的雨水通过它本身。结果表明，非均质土层上方的含水率迅速增加，而NH层上方的吸水压力下降。随着降雨时间的增加，正孔隙水压力在NH层上方逐渐增加。这将导致滑移破坏，破坏平面刚好通过较强、相对不透水的土层上方。
3. 在短时间的降雨中，NH层的存在使边坡更加脆弱。由于来自顶部的雨水在粉砂层上积累，在短时间的降雨中形成了栖息的地下水位。
4. 在多个NH层的坡面，随着降雨的增加，出现了不连续的剪切带。
5. 研究表明，对于层状土质边坡，在非饱和边坡的整体稳定性中，除抗剪强度外，各层的相对渗透性也起着至关重要的作用。
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