酸雨入渗对膨胀土边坡稳定性影响的数值分析

常锦; 徐永福; 李国维; 张坤勇; 袁俊平; 戴济群; 翟钱

doi:10.20035/j.issn.1671-2668.2026.03.014

公路与汽运 ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (03) : 93 -101. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2026.03.014

酸雨入渗对膨胀土边坡稳定性影响的数值分析

常锦, 徐永福, 李国维, 张坤勇, 袁俊平, 戴济群, 翟钱

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摘要

膨胀土边坡在大气干湿循环与降雨作用下常发生浅层坍滑破坏，而目前对酸雨的化学侵蚀效应对边坡稳定性的影响尚缺乏深入研究。文中基于室内试验获取的酸雨环境下膨胀土物理力学参数，采用FLAC 7.0有限差分软件，依据湿度应力场等效理论，建立考虑酸雨环境(pH值为3、5、7)渗透系数变化及吸湿膨胀效应的膨胀土边坡渗流-热-力耦合数值分析模型，分析不同pH值降雨入渗条件下边坡渗流场、位移场、应力场及安全系数。结果表明，随降雨历时增加，边坡浅表层由非饱和状态转变为饱和状态，饱和区从坡脚向坡顶扩展；酸雨pH值越低，坡体暂态饱和区形成越早，坡脚孔隙水压力越大，坡体水平位移越大，应力集中发展越快；降雨3 d时，pH值为3的酸雨环境下边坡安全系数比pH值为7时下降约9.7%,持续降雨条件下失稳时间提前约0.7 d;酸雨入渗通过增大渗透系数、降低抗剪强度、加剧膨胀变形等加速膨胀土边坡浅层坍滑的发生。