震后降雨型碎石土斜坡穩定性的試驗研究

摘要：地震作用改變了碎石土斜坡巖土體的結構和物理力學性質,導致震后降雨誘發滑坡的數量和規模有明顯的增大趨勢。現有關于地震和降雨對碎石土斜坡穩定性影響的研究,多采用理論分析與數值分析的方法,缺乏驗證手段。地震和降雨的耦合作用對滑坡的影響機理極其復雜,無法定量分析地震和降雨因子對坡體穩定性的影響。以汶川地震災區震后降雨型碎石土斜坡為研究對象,通過開展一系列的振動臺模型試驗,并輔以人工降雨和坡頂加載手段,分析了震后降雨型碎石土斜坡的穩定性。試驗結果表明:施加地震作用的斜坡表面及內部易形成裂縫,坡體結構上部振松、下部振密,導致坡體上部降雨入滲速度快,飽和區域擴大,巖土體強度下降,滑坡體增重,滲透力增大,坡體穩定性下降。地震與降雨共同作用時斜坡的穩定性要小于地震或降雨單獨作用的穩定性。隨著地震強度或降雨強度的增大,碎石土斜坡的穩定性呈下降趨勢。當地震強度為0或0.1g時,降雨強度為100 mm/h較無降雨時,斜坡極限承載力下降的比例要遠大于地震強度為0.2g或0.4g時。即當地震強度較小時,降雨對震后碎石土斜坡穩定性的影響要大于地震強度較大時。研究基于物理模型試驗,定量分析了地震和降雨對碎石土斜坡穩定性的影響,可為震后降雨型碎石土滑坡的預測預警提供參考。