非饱和土的研究将是二十一世纪岩土界研究的重点之一。本文在前人理论研究的基础上,利用地下水饱和—非饱和二维模拟软件,模拟计算有地表入渗条件下西南某水电站下游岸坡渗流场;建立在渗流计算的基础上,编制了渗流计算结果到土坡非饱和稳定分析的数据接口以及土坡非饱和稳定分析程序;将土坡的饱和非饱和渗流和土坡非饱和稳定分析进行整合,编制了“有地表入渗的土坡饱和—非饱和渗流及稳定性分析的实时监控系统”。三个方面的工作及主要及成果具体如下: 1) 饱和—非饱和渗流计算。详细分析了泄洪雾化、降雨入渗条件下岸坡非饱和区以及垂向、法向和径向剖面的基质吸力变化情况,其中对泄洪雾化的范围根据已有资料作统计分析,并对雾化入渗时饱和(暂态饱和区)范围进行分析,相对隔水层对渗流场影响作了详细的说明。对不同入渗类型作了对比分析,表明降雨入渗和泄洪雾化入渗在入渗强度和坡面入渗形式上有所不同。 2) 土坡非饱和稳定性分析。根据不同时刻点网格节点上的含水量和孔隙水压力值,计算不同时刻点土坡的稳定系数。对最危险滑动面随时间的变化进行研究,回归暴雨期间边坡稳定性系数—入渗时间方程式。将降雨强度和持雨时间对边坡稳定性的组合影响用降雨容量的概念表述,定义稳定性降雨容量系数的概念。对典型计算滑动面计算不同降雨强度和持雨时间组合下的稳定性,对其组合作二元线性回归分析得出稳定系数与降雨量、持雨时间的关系式,计算得到稳定性降雨容量系数。提出土条自重的土水分离算法并加以分析,对空隙水压力系数也进行了探讨并将其延伸到非饱和区。 3) 渗流及稳定分析的实时监控系统。在有地表入渗的饱和—非饱和渗流以及边坡非饱和实时稳定性计算的基础上,编制“有地表入渗的土坡饱和—非饱和渗流及稳定性分析的实时监控系统”程序。系统通过地下水模拟系统进行饱和—非饱和渗流模拟计算,通过自编的程序完成边坡的实时稳定性计算,由计算统计的回归方程根据气象预报对地表入渗条件下土坡的稳定性进行预测,反过来也可以对危险气象条件进行预报。