基于诱发机理的降雨型滑坡预警研究——以花岗岩风化壳二元结构斜坡为例

降雨型滑坡是我国主要的滑坡灾害类型，具有区域群集发生的特点，滑坡预警研究是防灾减灾的重要途径。传统的区域降雨型滑坡预报模型多采用统计结果建立降雨参数模型，对降雨诱发机理和斜坡失稳的力学机制考虑不足，预报可靠性和精度有限。本文以花岗岩风化壳地区某典型二元结构斜坡为原型，以实际勘查数据为基础，提取该斜坡结构特征，基于饱和-非饱和渗流理论，分析研究降雨入渗过程和斜坡失稳机制，建立典型斜坡的预警判据。1花岗岩风化壳地区典型二元结构斜坡为类土质斜坡，覆盖土层较厚，剖面上可分为两层，上层为坡积黏性土，土质松散，透水性强，下层为残积黏性土，土质相对致密，透水性较差。2采用不同降雨工况模拟分析降雨入渗过程。以50mm·d-1雨强为例，降雨持时30h以内时，降雨入渗主要集中在上层的坡积黏性土，斜坡前缘优先饱和，滑带开始出现积水现象；降雨持时40～50h时，斜坡表面降水持续入渗，在坡体后缘拉裂缝处，雨水沿着裂缝快速入渗坡体形成静水压力，增加坡体重量，增大下滑力，坡脚渗透路径短，最先饱和破坏，造成斜坡失稳。3监测斜坡不同部位（坡脚、中部、后缘）的孔隙水压力情况，随降雨入渗，斜坡土体孔隙水压力持续增大，由负趋近于零到大于零，斜坡土体由非饱和状态向饱和状态过渡，坡脚最先饱和，中部持续入渗，后缘土体饱和后，裂缝扩大致使大量雨水进入，使本已大量积水的滑带变形错动，斜坡失稳。4模拟分析得到斜坡失稳的不同降雨条件:中雨雨强（10mm·d-1），历时约13d；大雨雨强（25mm·d-1），历时约5d；暴雨雨强（50mm·d-1），历时约2.2d；特大暴雨雨强（100mm·d-1），历时约1.1d。在暴雨雨强时，降雨对该类斜坡的滞后作用约为5h。最后，建立了该类斜坡的临界降雨判据（I-D曲线）。