在我国南方地区,暴雨是诱发边坡失稳的常见因素。研究降雨条件下路堤边坡的稳定性可以在一定程度上预测工程灾害,避免不必要的经济损失。本文以广佛肇高速公路工程为依托,从实验研究、软件开发、数值模拟三个方面对广佛肇高速公路K85+160断面进行不同降雨条件下高填路堤边坡稳定性的研究。主要研究内容如下:(1)通过现场取样和室内实验,研究了粉质黏土的渗流特性和力学特性。基于压力板试验获得了该处非饱和土的土水特征曲线、渗透系数函数,基于GDS三轴试验获得了非饱和土的抗剪强度,为数值模拟获取参数。(2)提出了新的降雨数值边界条件:在土体表面施加一层很薄的“空气单元”,降雨入渗边界施加在“空气单元”表面。新方法与原有的方法相比较,更加接近现场和试验测得的降雨入渗率。(3)提出了新的初始孔隙水压力数值施加方法:在模型两侧施加动态的流量边界,模拟自然界中地下水补给,从而获取更接近实际情况的初始孔隙水压力分布。(4)基于FLAC 3D进行了对降雨非饱和土渗流变形模块的开发。通过FLAC 3D软件内置FISH语言编写计算程序,扩展FLAC3D的渗流功能,并根据三轴试验结果,使模拟渗流过程中粉质黏土的抗剪强度随着基质吸力的变化而改变,实现非饱和土的渗流变形。(5)基于上述参数及方法,对不同降雨条件下广佛肇高速公路K85+160断面进行稳定性数值分析。数值模拟结果显示:当降雨时间在2 h内时,降雨强度为60 mm/h,边坡的安全系数最低;当降雨时间超过2h时,降雨强度为15 mm/h,边坡的安全系数最低。降雨入渗会导致土坡内部土体的有效应力减小,但是会使局部软弱土层有效应力增加,而将软弱土层全部换填可以有效减小降雨对边坡稳定性的影响。