基于有限元软件自定义本构模型的膨胀土边坡降雨入渗分析

饶 鸿，王金淑，赵志明，吴 光，冯 涛

（1.西南交通大学地球科学与环境工程学院，四川 成都 610081；2.中铁二院工程集团有限责任公司，四川 成都 610081）

降雨引起土体强度变化是诱发边坡失稳的重要因素之一，研究降雨入渗动态过程中边坡稳定性的变化有重要现实意义[1]。降雨入渗过程中雨水浸润土体增加其重度，土体的含水量增加降低其基质吸力和抗剪强度[2]。降雨入渗过程中非饱和土的重度、强度、吸力等参数都与非饱和土的含水率或饱和度密切相关，探究降雨入渗对非饱和土边坡稳定性的影响规律，需要考虑非饱和土重度、强度参数等因素的变化。

近年来，学者们在滑坡机理分析中越来越多地考虑降雨条件下的岩土体参数变化，并取得了重要成果。Cai 等[3]分析了降雨条件下地下水位变化对非饱和土边坡的稳定性影响；韦立德等[4]提出了考虑渗流场与含水率变化的强度折减有限元算法，研发出三维强度折减有限元程序；陈善雄等[5]结合降雨入渗土体重分布饱和度对抗剪强度参数的影响，提出考虑水分入渗的非饱和土边坡稳定性分析方法；麻官亮等[6]以改进的三维极限平衡法模型为基础，建立了边坡三维滑裂面的搜索模型；李宁等[7]应用ABAQUS 有限元软件的二次开发技术，结合Geostudio 软件建立了降雨条件下边坡有限元强度折减计算平台；王协群等[8]提出了基于变模量的弹塑性强度折减方法；李绍红等[9]编制计算程序，探究不同降雨类型下浅层边坡的稳定性变化规律；……