李丞，蔡立明，張偉鋒，侯建香，董凱，蘇立君,2,3,4

(1.中國科學(xué)院 山地災(zāi)害與地表過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；中國科學(xué)院、水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所，成都 610041；2.中國科學(xué)院 青藏高原地球科學(xué)卓越創(chuàng)新中心，北京 100101；3.中國-巴基斯坦地球科學(xué)聯(lián)合研究中心，巴基斯坦 伊斯蘭堡；4.中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049；5.北京航天控制儀器研究所，北京 100854；6.深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 深圳 518127；7.深圳市城市公共安全技術(shù)研究院有限公司，廣東 深圳518000)

隨著城市化進(jìn)程的加快，產(chǎn)生了以大量廢土和廢渣為主的余泥渣土，對城市固體廢棄物的管理和城市規(guī)劃提出了挑戰(zhàn)[1]，而填埋是最常見的渣土處理方法[2]。對于渣土場邊坡而言，其穩(wěn)定性受填料性質(zhì)、施工工藝、降雨、地下水位等影響[3-4]，在眾多因素中，降雨入滲將導(dǎo)致渣土場邊坡含水率增加、基質(zhì)吸力降低和地下水位上升，這是渣土邊坡變形與穩(wěn)定性下降的主要原因之一[5-7]。

降雨作用下渣土場邊坡的滲流特征和穩(wěn)定性的研究主要集中在幾個方面：1)降雨強(qiáng)度和初始含水率對滲濾液產(chǎn)量的影響[8-9]；2)降雨模式和降雨強(qiáng)度對邊坡水分運(yùn)移及其穩(wěn)定性的影響[10-11]；3)降雨模式和降雨強(qiáng)度對填埋場覆蓋層滲流特性的影響[12-13]；4)降雨強(qiáng)度對渣土場邊坡變形破壞特征的影響[14-15]。以上成果對于理解渣土場邊坡的水分運(yùn)移規(guī)律和穩(wěn)定性計算起到了關(guān)鍵的作用。然而，上述研究鮮有涉及初始滲流場對渣土場邊坡降雨入滲機(jī)制的影響。值得注意的是，在常規(guī)邊坡的研究中，學(xué)者們分析了初始滲流場對降雨作用下邊坡滲流特征和穩(wěn)定性的影響[16-18]。其中，唐棟等[17]研究了不同初始滲流條件對不同土體邊坡穩(wěn)定性的影響，結(jié)果表明，初始滲流條件對邊坡安全系數(shù)影響很大，并建議將多年平均降雨量對應(yīng)的穩(wěn)態(tài)滲流場作為初始滲流條件。何忠明等[19]比較了4類初始滲流場對邊坡降雨入滲過程的影響，發(fā)現(xiàn)初始滲流場分布形式對降雨過程中邊坡表面孔隙水壓力的影響較小，且初始基質(zhì)吸力越大，受到降雨入滲的影響程度則越小。然而，由于填筑材料的差異性，渣土場邊坡的降雨滲流特征和穩(wěn)定性分析較常規(guī)邊坡復(fù)雜[14,20-21]，因此，初始滲流場對渣土場邊坡降雨入滲和穩(wěn)定性計算的影響值得深入研究。

筆者以深圳市部九窩渣土場邊坡為研究對象，結(jié)合室內(nèi)土工試驗(yàn)及實(shí)際降雨資料，采用數(shù)值分析方法，在探討不同初始滲流場和不同降雨強(qiáng)度對渣土場邊坡的滲流特征影響的基礎(chǔ)上，研究了渣土場邊坡的安全系數(shù)變化規(guī)律。

1 計算原理

1.1 非飽和滲流原理

邊坡降雨入滲過程可認(rèn)為是典型的飽和-非飽和滲流過程，通常認(rèn)為，在非飽和狀態(tài)下達(dá)西定律依然適用，介質(zhì)水力傳導(dǎo)度是含水率的函數(shù)，Richards等[22]建立了土體中液體瞬時流動的二維控制方程

(1)

式中：hm為基質(zhì)吸力水頭，m；k(hm)為非飽和土滲透系數(shù)，m/s；C(hm)為比水容量，無量綱。

巖土體的滲透系數(shù)與土體體積含水率以及基質(zhì)吸力相關(guān)，為了描述這三者之間的關(guān)系，通常需繪制土水特征曲線以及滲透系數(shù)曲線來說明。目前，確定土體滲透系數(shù)經(jīng)常用到的方法是結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果和經(jīng)典公式[23]

(2)

kw=ks·

(3)

式中：ua為孔隙氣壓力，kPa；uw為孔隙水壓力，kPa；θw為不同基質(zhì)吸力條件下土體體積含水率，無量綱；θs為土體飽和體積含水率，無量綱；θr為殘余體積含水率，無量綱；α為土體達(dá)到進(jìn)氣值時基質(zhì)吸力的倒數(shù)，無量綱；n為孔隙尺寸分布參數(shù)，無量綱；ks為飽和滲透系數(shù)，m/s；kw為不同基質(zhì)吸力條件下的滲透系數(shù)，m/s。

1.2 非飽和土強(qiáng)度理論

在考慮基質(zhì)吸力的滑坡穩(wěn)定性分析中，采用非飽和土抗剪強(qiáng)度理論對安全系數(shù)進(jìn)行分析，它是莫爾-庫侖模型的一個擴(kuò)展模型

τ=c′+(σ-ua)tanφ′+(ua-uw)tanφb

(4)

式中：c′為有效粘聚力，kPa；φ′為有效內(nèi)摩擦角，(°)；σ為總法向應(yīng)力，kPa；ua為孔隙氣壓力；uw為孔隙水壓力，kPa；ua-uw為基質(zhì)吸力，kPa；τ為非飽和土抗剪強(qiáng)度，kPa；φb為隨基質(zhì)吸力變化的內(nèi)摩擦角，(°)。

2 有限元模型及計算方案

2.1 工程實(shí)例概況

選取深圳市部九窩人工渣土場邊坡作為研究對象，依據(jù)壓實(shí)度和施工工藝不同，可劃分為3個區(qū)：渣土區(qū)(壓實(shí)度為80%，坡比為1∶1.275)、填埋嚴(yán)控區(qū)(壓實(shí)度為85%，坡比為1∶1.25)和壩體區(qū)(壓實(shí)度為90%，坡比為1∶1.25)，圖1為渣土場邊坡2017年12月的平面圖。研究場地屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均溫度22 ℃，年平均降雨量1 900 mm，降水量集中在三月到九月。

圖1 深圳市部九窩渣土場邊坡平面圖Fig. 1 Top view of municipal solid waste landfill in

2.2 邊界條件及計算模型

根據(jù)工程地質(zhì)調(diào)查確定圖1中的AB斷面為計算采用的剖面，剖面圖如圖2所示。采用理想彈塑性模型和Mohr-Coulomb屈服準(zhǔn)則在Geo-studio中建立數(shù)值分析模型[24]，模型共劃分13 232個節(jié)點(diǎn)和13 250個單元。在模型中設(shè)置監(jiān)測截面1、2、3，每個截面的高度為8.8 m，其中，在監(jiān)測截面1和2坡面處各有一個監(jiān)測點(diǎn)，在監(jiān)測截面3坡面處設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)3，在離監(jiān)測點(diǎn)3的豎直方向4.4 m處設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)4，各監(jiān)測截面和監(jiān)測點(diǎn)用來監(jiān)測邊坡在降雨過程中的滲流特征，監(jiān)測方案如圖2所示。初始地下水位位于巖土分界面，地下水位線以上土體處于飽和-非飽和狀態(tài)。在降雨滲流計算中，定義坡面為單位流量邊界以模擬降雨入滲過程，同時，保證兩側(cè)和底部為不透水邊界。

圖2 模型剖面圖和監(jiān)測點(diǎn)布置Fig.2 Model section and layout of monitoring

根據(jù)室內(nèi)土工試驗(yàn)所得結(jié)果，測得各巖土體的飽和滲透系數(shù)值和飽和體積含水率，并用式(2)和式(3)所示VG模型擬合得到巖土體非飽和滲透系數(shù)與基質(zhì)吸力的關(guān)系曲線，如圖3所示。此外，當(dāng)土體的體積含水率達(dá)到其自身飽和體積含水率的90%時，則認(rèn)為土體已經(jīng)達(dá)到飽和狀態(tài)[19]，因此，沒有特別說明時，體積含水率大于或等于飽和含水率的90%的區(qū)域均視為飽和區(qū)范圍，即暫態(tài)飽和區(qū)(Transient Saturated Zone，簡稱TSZ)。巖土體物理力學(xué)參數(shù)見表1。

圖3 巖土體水力學(xué)參數(shù)Fig.3 Hydraulic parameters of rock and

表1 巖土體物理力學(xué)參數(shù)Table 1 Physical and mechanical parameters of rock and soil

2.3 計算方案

結(jié)合深圳地區(qū)區(qū)域氣象條件，設(shè)計了如表2所示的3種工況。由于直接測定坡體內(nèi)的初始基質(zhì)吸力分布比較困難，而且費(fèi)時費(fèi)力[16]，為了研究初始滲流條件對邊坡滲透特性和穩(wěn)定性的影響，參考前人研究[16-19]，假設(shè)地下水位以上土體基質(zhì)吸力呈線性增加，達(dá)到吸力上限后保持常數(shù)。假設(shè)坡體內(nèi)基質(zhì)吸力上限分別為-25、-50、-75 kPa，并通過微小降雨量形成穩(wěn)態(tài)滲流達(dá)到上限值[25]，將穩(wěn)態(tài)滲流形成的基質(zhì)吸力作為初始滲流條件，如圖4所示。3種工況在進(jìn)行降雨入滲瞬態(tài)分析時均設(shè)置3種降雨強(qiáng)度q1、q2和q3，以此研究不同降雨強(qiáng)度下初始滲流場對邊坡降雨入滲特征和穩(wěn)定性的影響。

表2 計算方案Table 2 Calculation scheme

圖4 邊坡初始滲流場分布Fig.4 Initial seepage field distribution of

3 結(jié)果與分析

3.1 邊坡監(jiān)測點(diǎn)流速變化規(guī)律

當(dāng)降雨強(qiáng)度為q1～q3(1.5～3.5 mm/h)和不同初始滲流場時，監(jiān)測點(diǎn)1、2、3處Y方向流速隨降雨持時的變化關(guān)系如圖5所示。由圖5可知，監(jiān)測點(diǎn)1、2、3的流速均是先增大后減小，最后略大于降雨強(qiáng)度，且同一情況下，監(jiān)測點(diǎn)2的流速最大，監(jiān)測點(diǎn)3的流速次之，監(jiān)測點(diǎn)1的流速最??；對于同一初始基質(zhì)吸力和監(jiān)測點(diǎn)，降雨強(qiáng)度越大，流速的峰值越大，且達(dá)到峰值的時間越短；對于同一降雨強(qiáng)度和監(jiān)測點(diǎn)，初始基質(zhì)吸力越大，流速的峰值越大，且達(dá)到峰值的時間越長。此外，當(dāng)初始基質(zhì)吸力為-25 kPa時，降雨強(qiáng)度越小，各監(jiān)測點(diǎn)間流速的數(shù)值差距越小，而當(dāng)初始基質(zhì)吸力減小至-75 kPa后，各監(jiān)測點(diǎn)間流速的數(shù)值差距越大。

3.2 邊坡監(jiān)測點(diǎn)暫態(tài)飽和區(qū)形成時間規(guī)律

當(dāng)降雨強(qiáng)度為q1～q3(1.5～3.5 mm/h)和不同初始滲流場時，監(jiān)測點(diǎn)1、2、3處的體積含水率隨降雨持時的變化關(guān)系如圖6所示。由圖6可知，對于同一初始基質(zhì)吸力和監(jiān)測點(diǎn)，降雨強(qiáng)度越大，體積含水率上升速度越快，達(dá)到飽和的時間越短，降雨強(qiáng)度越小，暫態(tài)飽和區(qū)形成的時間越長，甚至不會出現(xiàn)暫態(tài)飽和區(qū)，以圖6(a)中的監(jiān)測點(diǎn)1為例，監(jiān)測點(diǎn)1在q2和q3時達(dá)到飽和的時間分別為29、10.9 h，而在q1時沒有達(dá)到飽和；對于同一降雨強(qiáng)度和監(jiān)測點(diǎn)，初始基質(zhì)吸力越大，體積含水率上升速度越慢，達(dá)到飽和的時間越長，以圖6中的監(jiān)測點(diǎn)1為例(降雨強(qiáng)度q3)，監(jiān)測點(diǎn)1在初始基質(zhì)吸力為-25、-50、-75 kPa時達(dá)到飽和的時間分別為10.9、20.2、25.5 h。

圖5 監(jiān)測點(diǎn)1、2和3的Y方向流速變化Fig.5 Velocity changes in Y direction at monitoring

圖7為當(dāng)降雨強(qiáng)度為q3時，不同深度監(jiān)測點(diǎn)的體積含水率和Y方向流速的變化。由圖7可知，斜坡表面監(jiān)測點(diǎn)(監(jiān)測點(diǎn)3)的流速與體積含水率變化要快于坡體內(nèi)部的監(jiān)測點(diǎn)(監(jiān)測點(diǎn)4)，表明暫態(tài)飽和區(qū)從坡表向坡內(nèi)擴(kuò)展；對監(jiān)測點(diǎn)3而言，體積含水率隨著流速的增加而緩緩增大，當(dāng)流速達(dá)到峰值時，體積含水率也達(dá)到絕對飽和(28%)，隨后流速開始下降，體積含水率開始保持不變。值得注意的是，監(jiān)測點(diǎn)3在120 h時的流速和體積含水率發(fā)生了突變(A點(diǎn)和B點(diǎn))，這是由于降雨導(dǎo)致了地下水位大幅度上升，且地下水已經(jīng)淹沒了監(jiān)測點(diǎn)3。

3.3 邊坡暫態(tài)飽和區(qū)形成深度規(guī)律

當(dāng)降雨強(qiáng)度在q1～q3(1.5～3.5 mm/h)和不同初始滲流場時，監(jiān)測截面1、2、3處的暫態(tài)飽和區(qū)深度隨降雨持時的變化關(guān)系如圖8所示。由圖8可知，對于同一初始基質(zhì)吸力和監(jiān)測截面，降雨強(qiáng)度越大，暫態(tài)飽和區(qū)深度越大；對于同一降雨強(qiáng)度和監(jiān)測截面，初始基質(zhì)吸力越小，入滲深度越大，截面處暫態(tài)飽和區(qū)出現(xiàn)的范圍越大，體積含水率變化范圍越小，體積含水率在同一位置增大的幅度也越大。此外，當(dāng)降雨強(qiáng)度為q1時，截面1和2都沒有產(chǎn)生暫態(tài)飽和區(qū)，截面3的暫態(tài)飽和區(qū)深度也較小，最大值僅為1.15 m，而當(dāng)降雨強(qiáng)度為q3時，截面3的暫態(tài)飽和區(qū)深度最大值卻達(dá)8.79 m，由此可見，降雨強(qiáng)度會顯著影響邊坡是否會出現(xiàn)暫態(tài)飽和區(qū)，而初始基質(zhì)吸力則會對暫態(tài)飽和區(qū)深度的數(shù)值產(chǎn)生影響。

圖6 監(jiān)測點(diǎn)1、2和3的體積含水率變化Fig.6 Change of volumetric moisture content at monitoring points 1, 2 and

圖7 監(jiān)測點(diǎn)3和4的體積含水率與流速變化Fig.7 Volume moisture content and flow rate change of

圖8 監(jiān)測截面1、2和3的暫態(tài)飽和區(qū)深度變化Fig.8 Monitoring the depth variation of transient saturation zone at Sections 1, 2 and

3.4 邊坡孔隙水壓力變化規(guī)律

當(dāng)降雨強(qiáng)度為q1～q3(1.5～3.5 mm/h)和不同初始滲流場時，監(jiān)測點(diǎn)1、2、3處的孔隙水壓力隨降雨持時的變化關(guān)系如圖9所示。由圖9可知，隨著降雨時間的持續(xù)，坡面孔隙水壓力出現(xiàn)了升高的趨勢。具體表現(xiàn)為：對于同一初始基質(zhì)吸力和監(jiān)測點(diǎn)處，降雨強(qiáng)度越大，入滲深度越大，孔隙水壓力上升速率越快，降雨結(jié)束后的孔隙水壓力也越??；對于同一降雨強(qiáng)度和監(jiān)測點(diǎn)處，初始基質(zhì)吸力較大的邊坡孔隙水壓力上升速率快于初始基質(zhì)吸力較低的邊坡，同時，坡面孔隙水壓力升高速率整體上逐漸減小并趨于水平，就降雨持續(xù)時間內(nèi)孔隙水壓力的數(shù)值而言，初始滲流條件對各情況下降雨結(jié)束后的孔隙水壓力的影響較小。由此可見，降雨強(qiáng)度會顯著影響孔隙水壓力增長的快慢，而初始基質(zhì)吸力影響較小。

圖9 降雨時間過程中孔隙水壓力的分布Fig.9 Distribution of pore water pressure during rainfall

3.5 降雨條件下邊坡穩(wěn)定性分析

由前述可知，在不同初始滲流場和降雨強(qiáng)度的影響下，降雨過程中邊坡的滲流特性和孔隙水壓力變化規(guī)律有所差異，因此，針對圖2所示邊坡，探討其邊坡穩(wěn)定性的變化規(guī)律。當(dāng)不考慮降雨時，對邊坡初始安全系數(shù)進(jìn)行計算，最危險滑動面通過SLOPE/W程序自動搜索確定，采用有限單元應(yīng)力法求解安全系數(shù)，以初始基質(zhì)吸力為-25 kPa時為例，邊坡安全系數(shù)為1.623，最危險滑動面如圖10所示。由圖10可知，邊坡最危險滑動面同時位于壩體區(qū)和填埋嚴(yán)控區(qū)內(nèi)，考慮到壩體潰決的可能性，為簡單起見，在降雨持續(xù)過程中，分析壩體區(qū)內(nèi)(即監(jiān)測截面3)的暫態(tài)飽和區(qū)厚度的變化規(guī)律對邊坡穩(wěn)定性的影響。

圖10 初始基質(zhì)吸力為-25 kPa時的最危險滑動面Fig.10 The most dangerous sliding surface when the initial

降雨強(qiáng)度為q1～q3(1.5～3.5 mm/h)和不同初始滲流場時的邊坡安全系數(shù)變化如圖11所示。由圖11可知，暫態(tài)飽和區(qū)厚度對邊坡穩(wěn)定性影響顯著，且邊坡初始基質(zhì)吸力為-50、-75 kPa時，邊坡安全系數(shù)下降趨勢和暫態(tài)飽和區(qū)厚度增加趨勢均呈線性。此外，由圖11(a)可知，當(dāng)降雨強(qiáng)度為q1時，邊坡沒有產(chǎn)生暫態(tài)飽和區(qū)，且初始基質(zhì)吸力為-25 kPa時的安全系數(shù)下降速率最大；由圖11(b)可知，

圖11 暫態(tài)飽和區(qū)厚度對邊坡安全系數(shù)的影響Fig.11 Influence of transient saturated zone thickness

降雨強(qiáng)度為q2時暫態(tài)飽和區(qū)的最大厚度分別為6.00、2.15、1.34 m，降雨結(jié)束后，邊坡安全系數(shù)分別為1.439、1.653、1.693；由圖11(c)可知，當(dāng)降雨強(qiáng)度為q3時，初始基質(zhì)吸力為-25 kPa的邊坡安全系數(shù)下降呈非線性趨勢，最小值為1.241，相應(yīng)地，其暫態(tài)飽和區(qū)厚度增加也呈非線性趨勢，最大值為8.79 m。綜合圖11可知，在相同初始基質(zhì)吸力條件下，暫態(tài)飽和區(qū)厚度為8.79 m時的安全系數(shù)與沒有暫態(tài)飽和區(qū)時的安全系數(shù)最大相差0.272，降幅約21.91%；在相同降雨強(qiáng)度下，暫態(tài)飽和區(qū)厚度為8.79 m時的安全系數(shù)與暫態(tài)飽和區(qū)厚度為2.27 m時的安全系數(shù)最大相差0.429，降幅約35.37%。

當(dāng)初始基質(zhì)吸力為-25 kPa時，邊坡初始安全系數(shù)為1.623，具備很好的安全儲備，而經(jīng)歷120 h的強(qiáng)降雨后(q3=3.5 mm/h)，安全系數(shù)只有1.241，且結(jié)合監(jiān)測點(diǎn)暫態(tài)飽和區(qū)形成時間規(guī)律可知，在降雨作用下，壩體區(qū)的地下水位大幅度上升，并已達(dá)到壩體區(qū)坡頂。目前，中國關(guān)于渣土場邊坡相關(guān)的設(shè)計規(guī)范還未成熟，若借鑒碾壓土石壩的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：壩坡正常條件下的最小安全系數(shù)為1.25(簡化畢曉普法)，非正常運(yùn)用條件Ⅰ時的最小安全系數(shù)為1.15(簡化畢曉普法)[26]。由此可知，在初始基質(zhì)吸力更小或遭遇強(qiáng)度更大的降雨時，若沒有相應(yīng)的工程措施，渣土場邊坡具有失穩(wěn)風(fēng)險。

4 討論

基于非飽和滲流原理和非飽和土強(qiáng)度理論建立數(shù)值模型，探討了初始滲流場和降雨強(qiáng)度對渣土場邊坡的降雨入滲特征及穩(wěn)定性的影響，得到的結(jié)論為渣土場的長期運(yùn)營及排水防滲工作提供了參考依據(jù)。

一般而言，在數(shù)值模擬研究中，常規(guī)邊坡多為單級邊坡，且構(gòu)成物質(zhì)單一，其在降雨作用下的滲流特征和穩(wěn)定性分析已經(jīng)比較明確。然而，渣土場邊坡基本為多級邊坡，其填筑過程分階段、分區(qū)域進(jìn)行，這使得不同區(qū)域的巖土體力學(xué)參數(shù)存在差異，從而改變了渣土場邊坡的滲流特征，并顯著影響邊坡穩(wěn)定性。具體體現(xiàn)為：需要綜合分析渣土場邊坡的整體穩(wěn)定性和渣及其各自區(qū)域內(nèi)單極邊坡的穩(wěn)定性。從文獻(xiàn)[15]可知，在降雨作用下，渣土場邊坡下部的安全系數(shù)要小于其上部和中部的安全系數(shù)，為簡單起見，只計算了渣土場邊坡下部的安全系數(shù)，分析了渣土場邊坡發(fā)生“潰壩”的失穩(wěn)隱患。綜合分析渣土場邊坡的多種失效模式將是下一步研究的工作重點(diǎn)。

另一方面，考慮初始滲流場影響的渣土場邊坡降雨入滲過程分析是從數(shù)值模擬的角度進(jìn)行的，一定程度上可以為實(shí)際場地的相關(guān)分析提供理論支撐，在后續(xù)研究中應(yīng)通過現(xiàn)場監(jiān)測和模型試驗(yàn)等手段對結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)與修正。

5 結(jié)論

1)初始滲流場和降雨強(qiáng)度對渣土場邊坡的降雨入滲特征有顯著影響。初始基質(zhì)吸力越大，Y方向流速的峰值越大，達(dá)到峰值的時間越長，且體積含水率上升速度越慢，達(dá)到飽和的時間越長。降雨強(qiáng)度越大，Y方向流速的峰值越大，達(dá)到峰值的時間越短，且體積含水率上升速度越快，達(dá)到飽和的時間越短。

2)渣土場邊坡暫態(tài)飽和區(qū)的滲流特征可描述為：壩體區(qū)坡面以下土體迅速飽和，暫態(tài)飽和區(qū)范圍由壩體區(qū)坡腳附近加速向上部土體擴(kuò)散，并逐漸覆蓋整個壩體區(qū)，同時由壩體區(qū)向填埋嚴(yán)控區(qū)漫延。

3)初始基質(zhì)吸力較大的邊坡孔隙水壓力上升速率快于初始基質(zhì)吸力較低的邊坡。渣土區(qū)的孔隙水壓力上升速率最快，填埋嚴(yán)控區(qū)和壩體區(qū)的孔隙水壓力上升速率差別不大。降雨強(qiáng)度會顯著影響孔隙水壓力增長的快慢，而初始基質(zhì)吸力影響較小。

4)初始滲流場對渣土場邊坡安全系數(shù)有顯著影響。邊坡安全系數(shù)與暫態(tài)飽和區(qū)厚度的關(guān)系為負(fù)相關(guān)。在初始基質(zhì)吸力為-25 kPa時，經(jīng)歷了120 h降雨后(3.5 mm/h)，渣土場邊坡安全系數(shù)下降明顯，具有一定的失穩(wěn)風(fēng)險，因此，在渣土場進(jìn)行填筑的過程中，為確保壩坡長期穩(wěn)定，應(yīng)充分考慮區(qū)域氣象條件對渣土場運(yùn)營期穩(wěn)定性的影響，做好渣土場邊坡排水和防滲設(shè)施，防止發(fā)生壩體區(qū)潰壩。