郑开欢等：持续暴雨作用下排土场层状碎石土边坡稳定性 ·1209* 16 1.207,稳定性系数总共降低0.101，降低率为7.7% 。一X方向 14 之后直到第8天降雨停止，稳定性系数保持不变.从 一方向 12 。一-方向 图5可以看出，降雨开始后的第4天，边坡浅部约5m 深度范围内土体孔隙水压力全部增加到了-10kPa以 目10 上，之后随着降雨的持续，这部分土体的孔隙水压力基 本保持不变.这表明在持续暴雨作用下，排土场边坡 6 浅层在降了4d雨后就形成较稳定的渗流，土体含水 量变化很小，因此稳定性系数也基本保持不变.雨停 后，边坡浅层土体含水量开始减小，孔隙水压力逐渐降 6 0 低，稳定性系数开始缓慢匀速增大.分析结果表明山 时间d 北东排土场在持续暴雨作用下容易在降雨中后期失 图7排土场最大位移随时间的变化 稳.第8天时稳定性系数为1.207，大于1，但实际上排 Fig.7 Relationship between maximum displacement and time 土场还是发生滑坡.这可能是由于以下原因导致的： 第一次滑坡舌混在一起，滑坡舌厚度约4m,滑坡宽度 首先，排土场排土过程中可能存在局部堆排不当，排土 平均值约25m,滑坡高度约25m,属小型浅层滑坡.排 参数控制不严现象，如局部边坡角过大：其次，实际上 土场剪应变分析结果与“山北东排土场局部边坡存在 排土场所在地的短期降雨强度有可能大于本文数值模 小~中型浅层滑塌现象”的现场观测结果一致.根据 拟中设置的降雨强度，导致边坡稳定性系数进一步降 非饱和渗流计算结果，降雨第8天，边坡表面大约6m 低.最后，数值模拟的土体强度参数来自现场取样实 深度范围的碎石土的基质吸力均降至0~10kPa的最 验结果，具有一定的随机性，排土场局部土体的实际强 小范围，图9中滑坡的第一次滑动滑坡舌厚度约3m, 度有可能低于数值模拟中设置的土体强度 第二次滑动滑坡舌厚度约4m,两次滑动滑坡舌厚度均 表3降雨开始后不同时间的排土场边坡稳定性系数 不大于6m,表明典型滑坡的滑坡面在边坡基质吸力的 Table 3 Stability coefficient of the waste dump slope after raining for 最小范围之内，典型滑坡的滑坡特征与边坡非饱和渗 different time 流计算结果是相符的 时间/d 稳定性系数 时间/d 稳定性系数 0 1.308 > 1.207 数值范围 最小值：-0.002413 1.288 子 1.207 最大值：0.00006747 2 1.264 8.25 1.209 00 3 1.232 8.5 1.211 0000 1.209 8.75 1.214 J 1.208 9 1.216 6 1.208 10 1.224 图8第8天的剪应变等值线 Fig.8 Shear strain contours at the 8th day 雨后所选节点不同时刻孔隙水压力值见图10.可 见雨后排土场边坡浅层5m深度范围内孔隙水压力整 滑体上部边界 0 60 一第8天 。一第85天 一第9天 50 一第10天 图9山北东排土场典型滑坡 Fig.9 Typical landslide of Shanbeidong waste dump 40 30 -20-10 0 10 2.5排土场边坡稳定性变化规律及原因探讨 孔隙水压力kPa 由表3可知排土场边坡稳定性系数在降雨开始后 图10所选节点雨后不同时刻孔隙水压力值 的前4d内降低幅度最大，由1.308降低到1.209，之后 Fig.10 Pore-water pressure of selected nodes at different moments 降低幅度很小，第5天降至1.208，第7天降至最小值 after rain郑开欢等: 持续暴雨作用下排土场层状碎石土边坡稳定性 图 7 排土场最大位移随时间的变化 Fig． 7 Ｒelationship between maximum displacement and time 第一次滑坡舌混在一起，滑坡舌厚度约 4 m，滑坡宽度 平均值约 25 m，滑坡高度约 25 m，属小型浅层滑坡． 排 土场剪应变分析结果与“山北东排土场局部边坡存在 小 ～ 中型浅层滑塌现象”的现场观测结果一致． 根据 非饱和渗流计算结果，降雨第 8 天，边坡表面大约 6 m 深度范围的碎石土的基质吸力均降至 0 ～ 10 kPa 的最 小范围，图 9 中滑坡的第一次滑动滑坡舌厚度约 3 m， 第二次滑动滑坡舌厚度约4 m，两次滑动滑坡舌厚度均 不大于6 m，表明典型滑坡的滑坡面在边坡基质吸力的 最小范围之内，典型滑坡的滑坡特征与边坡非饱和渗 流计算结果是相符的． 图 8 第 8 天的剪应变等值线 Fig． 8 Shear strain contours at the 8th day 图 9 山北东排土场典型滑坡 Fig． 9 Typical landslide of Shanbeidong waste dump 2. 5 排土场边坡稳定性变化规律及原因探讨 由表 3 可知排土场边坡稳定性系数在降雨开始后 的前4 d 内降低幅度最大，由1. 308 降低到1. 209，之后 降低幅度很小，第 5 天降至 1. 208，第 7 天降至最小值 1. 207，稳定性系数总共降低 0. 101，降低率为 7. 7% ． 之后直到第 8 天降雨停止，稳定性系数保持不变． 从 图 5 可以看出，降雨开始后的第 4 天，边坡浅部约 5 m 深度范围内土体孔隙水压力全部增加到了 － 10 kPa 以 上，之后随着降雨的持续，这部分土体的孔隙水压力基 本保持不变． 这表明在持续暴雨作用下，排土场边坡 浅层在降了 4 d 雨后就形成较稳定的渗流，土体含水 量变化很小，因此稳定性系数也基本保持不变． 雨停 后，边坡浅层土体含水量开始减小，孔隙水压力逐渐降 低，稳定性系数开始缓慢匀速增大． 分析结果表明山 北东排土场在持续暴雨作用下容易在降雨中后期失 稳． 第 8 天时稳定性系数为 1. 207，大于 1，但实际上排 土场还是发生滑坡． 这可能是由于以下原因导致的: 首先，排土场排土过程中可能存在局部堆排不当，排土 参数控制不严现象，如局部边坡角过大; 其次，实际上 排土场所在地的短期降雨强度有可能大于本文数值模 拟中设置的降雨强度，导致边坡稳定性系数进一步降 低． 最后，数值模拟的土体强度参数来自现场取样实 验结果，具有一定的随机性，排土场局部土体的实际强 度有可能低于数值模拟中设置的土体强度． 表 3 降雨开始后不同时间的排土场边坡稳定性系数 Table 3 Stability coefficient of the waste dump slope after raining for different time 时间/d 稳定性系数 时间/d 稳定性系数 0 1. 308 7 1. 207 1 1. 288 8 1. 207 2 1. 264 8. 25 1. 209 3 1. 232 8. 5 1. 211 4 1. 209 8. 75 1. 214 5 1. 208 9 1. 216 6 1. 208 10 1. 224 图 10 所选节点雨后不同时刻孔隙水压力值 Fig． 10 Pore-water pressure of selected nodes at different moments after rain 雨后所选节点不同时刻孔隙水压力值见图 10． 可 见雨后排土场边坡浅层 5 m 深度范围内孔隙水压力整 ·1209·