在我国亚热带与热带地区广泛分布的混合花岗岩地层，因其遇水易软化、结构松散的特性，在持续降雨或强降雨作用下极易引发路堑边坡失稳滑坡。武汉工程大学陈景松、周春梅、吝曼卿、董高一、高鹏团队，基于饱和 - 非饱和渗流理论与强度折减有限元法，采用PLAXIS 2D岩土数值模拟软件，系统开展不同降雨类型、不同岩土体渗透系数耦合工况下的边坡稳定性分析，研究成果发表于《安全与环境工程》2024 年第 31 卷第 1 期 ，为公路路堑边坡设计、降雨预警及病害治理提供了重要数值依据与工程参考。

研究以云南墨江至临沧公路混合花岗岩深挖路堑为工程原型，建立高 10 m、坡率 1∶1.25 的标准边坡模型，设置0.432、0.900、4.320 m/d三档渗透系数，模拟均匀型降雨与间歇型降雨两种典型降雨模式，对比 20 mm/d（中雨）、50 mm/d（大雨）及 100 mm/d（暴雨）等级的降雨入渗响应，通过 10 d 标准工况与 30 d 工程长时降雨工况，全面分析土体饱和度、孔隙水压力、暂态饱和区、稳定性系数及滑移面深度的变化规律。

模拟结果显示，降雨对混合花岗岩边坡的影响呈现显著的 “材料 — 工况” 双重依赖性。在岩土体渗透系数较小时，雨水入渗缓慢、影响深度浅，降雨对边坡稳定性的整体作用有限；当渗透系数增大，雨水入渗速度加快、影响范围显著扩大，边坡稳定性随降雨强度提升而快速下降。在相同降雨量条件下，均匀型降雨对边坡稳定性的削弱作用强于间歇型降雨，稳定系数更低，且入渗深度更大、浅层土体饱和度更高。

研究同时证实，降雨滞后效应与岩土体渗透性、降雨强度密切相关：渗透系数越大、降雨强度越高，边坡受降雨影响的滞后性越不明显，稳定系数下降更快；渗透系数小则滞后效应显著，停雨后边坡仍会持续发生稳定性衰减。在滑移破坏模式上，均匀型强降雨更易引发浅层滑坡，对表层土体强度弱化更突出；而间歇型降雨因停雨期雨水持续下渗，更容易影响较深层土体，形成更深的滑移面。

结合云南墨临高速 K272 标段 54 m 高边坡工程实例的 30 d 长时模拟进一步验证：在高渗透系数与强降雨组合下，边坡稳定系数下降幅度最大，暂态饱和区可贯通至坡脚；而低渗透系数边坡受降雨影响微弱，整体保持稳定。该结论与现场地质规律高度一致，证明PLAXIS 2D在非饱和土渗流 — 应力耦合、降雨入渗、多级高边坡时序模拟等方面具备高精度仿真能力，可可靠支撑边坡稳定评价、病害预测与支护方案优化。

作者与期刊信息

作者：陈景松、周春梅 *、吝曼卿、董高一、高鹏（武汉工程大学）

期刊：《安全与环境工程》，2024，31 (1)：150-162

DOI：10.13578/j.cnki.issn.1671-1556.20230049

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• 内置强度折减有限元法，自动计算稳定系数、滑移面、位移场与塑性区；

• 可模拟施工时序、分级开挖、多级边坡、降雨时序等复杂工况；

• 适用于混合花岗岩、全风化岩、膨胀土、软土等特殊地层稳定分析。

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