充水隙宽对顺层岩质边坡稳定性的影响

摘要：

基于Navier-Stokes方程推导了倾斜单裂隙中水流的立方定律，并结合质量守恒定律，给出了分段式裂隙内水压分布的确定方法。在此基础上，采用极限平衡方法分析了充水裂隙隙宽对顺层岩质边坡稳定性的影响。结果表明：① 边坡内潜在滑面出水段隙宽较大时，随着隙宽的减小，潜在滑面内的水压力将显著增大，边坡稳定性将明显减小;② 裂隙进水段隙宽较小时，随着隙宽的增大，裂隙内压力将出现微弱增加，边坡稳定性将出现相对明显的降低;③ 裂隙各分段隙宽同比例变化，在裂隙水保持层流状态的前提下，裂隙内的水压分布不会发生变化;④ 充水裂隙内，当隙宽变化处距离出水端距离增加时，隙宽变化处的压力将呈现出先增大后减小的变化，边坡稳定性系数将呈现先减小后增大的变化。

关 键 词：

岩质边坡; 充水裂隙; 隙宽; 边坡稳定性; 裂隙水压分布; 立方定律

中图法分类号： P642.22

文献标志码： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.07.031

0 引 言

水是诱发滑坡灾害的主要因素之一，许多滑坡灾害的触发与降雨、地下水位变化等水动力因素有关[1-2]。地下水对边坡稳定性的影响主要表现在2个方面：① 地下水通过物理化学作用改变岩土体的强度;② 地下水通过力学作用改变边坡岩体的受力状态。地下水的力学作用主要包括垂直于结构面方向上的静水压力和平行于结构面方向上的剪切作用，其中静水压力对边坡的稳定性的影响较为显著。

工程上对岩质边坡进行稳定性分析所采用的静水压力，常是在基于一定的水压分布假设条件下确定的。……