降雨是很多滑坡甚至大型滑坡的直接诱发因素，尤其是强降雨引发的滑坡，频度最高^[1]。中国南方雨水充足降雨时间长，这种条件为滑坡的形成提供了潜在条件。2008年北川县持续不断地强降雨造成多处山体产生滑坡，导致老县城一半以上被土体掩埋，造成了重大的经济损失。2013—2014年，凯羊高速公路在施工过程中，因降雨等因素先后诱发多次滑坡变形，引起二级大型滑坡。如何对降雨丰富的地区进行滑坡防治，对于研究人员来说既是难点也是热点，朱蕾等^[2]以白家包滑坡为例采用数值模拟方法，得出降雨与库水位升降组合作用，水位下降速率越大，滑坡变形程度越大。孙云龙等^[3]基于赤水河谷旅游公路K93+203～K93+496段在施工过程中发生的降雨诱发型滑坡，解释了边坡稳定性系数与强降雨时间有一定相关性，边坡失稳发生在不透水边界上。李光明等^[4]利用Flac3D软件研究滑坡加载前后边坡应力位移变化影响，并给出“应急工程先行，防止恶化；永久治理，不留后患”的加固处理方式，结果良好。王建洪等^[5]以及丽江、香格里拉气象站的典型降雨历史数据分析，研究了滑坡与降雨之间的关系，提出了多值型和单值型两种降雨模式。张社荣等^[6]基于ABAQUS软件实现渗流与应力耦合作用下的破坏接近度(FAI)评价方法，多角度综合探究强降雨特性对边坡失稳机制及稳定性的影响。汪磊等^[7]采用GeoStudio数值模拟软件对不同的降雨条件和坡体初始水位进行模拟得出强降雨和瞬态承压水的产生和发展对堆积层滑坡的产生有重要的影响作用，降低了坡体的稳定性。目前，对强降雨作用下混合抗滑措施是否有效可行、是否可以进一步优化问题还不能有效判断。因此本文结合现有研究成果，以某水库边坡为研究对象，利用FLAC3D有限元数值模拟计算软件对强降雨作用下滑坡稳定性以及设置抗滑装置后的加固效果进行数值模拟研究，为水库后续的安全运行和其他类似工程提供参考。

边坡加固实质上是改变边坡的力学平衡条件，通过增大边坡的抗滑力和减少边坡的下滑力，来提高边坡的稳定性^[8]。对于边坡加固的处理方式大致上分为直接加固法和间接加固法。直接加固法主要有挡墙、抗滑桩、锚索等，间接加固法主要有放缓边坡、注浆加固、防排水工程等^[9-10]。在顺层岩质边坡加固设计中，常常采取两种或多种加固方法混合使用，以确保边坡在建设期和运营期处于稳定状态。

通过对强降雨条件下边坡稳定性的相关分析后发现该处边坡容易在表层土体发生滑移，土层交界处容易发生移动，特对该左岸边坡制定以下加固处理措施，对于浅层地表使用土钉加固，长度3 m，共布设土钉22根；深层土体使用锚杆加固，共布设锚杆13根，长度为30 m；同时表层土体使用不透水混凝土喷护加固。具体加固模型如图6。

根据规范要求，在边坡土体表层喷混凝土其强度一般工程不得低于c15，重要工程不低于c20，在此选取喷射混凝土c20喷射于边坡表面进行防护^[11-12]。土层参数见表1，同时结合相应的参考文献，锚杆、土钉及混凝土单元参数取值见表2。

图6 边坡加固模型图
Fig.6 Slope reinforcement model

表2 锚杆等参数取值
Table 2 Values of anchor rod and other parameters

图7是加固处理后最大主应力图，加固后边坡的内部应力分布明显变得复杂，主要因为加固措施改变了原有的应力场分布。图8是加固后边坡最小主应力图，可以看出加固措施对最小主应力的影响不是很明显。同加固前相比，边坡内部均没有拉应力出现，基本上都是压应力为主。

图7 加固后最大主应力图
Fig.7 The maximum principal stress diagram after reinforcement

图8 加固后最小主应力图
Fig.8 The minimum principal stress diagram after reinforcement

图9可以明显看出加固后位移的分布变得均匀，并且明显有所减小。最大位移量降低为0.07 m这种变化主要是因为抗滑装置在内部相对于土体产生滑移，抗滑装置为了抵抗滑移产生了抵抗力，从而进一步影响土体内部应力的分布，土体内部的应力重分布使得土体位移受到限制，土体处于一个相对稳定的状态，此时的安全系数变为1.11，说明治理措施起到了加固的作用。由图 10可以知道加固后塑性区域变得比较均匀，有效的减少塑性区域贯穿坡体内部，塑性区主要集中在边坡表层中部及中部偏下区域，边坡表层塑性零星扩张区域大量减少，抗滑装置大大减少了坡体塑性区域的分布面积以及应力集中现象，表明加固效果明显。

图9 加固后Z向位移图
Fig.9 Z-direction displacement after reinforcement

图 10 加固后塑性区分布图
Fig.10 Distribution of plastic zone after reinforcement

在强降雨作用下，设置多种混合加固方式前后滑坡的最大竖向位移、塑性分布以及安全系数对比见表3。由表3可以看出，强降雨作用下，该滑坡体采用多种混合加固方式有效约束滑坡的滑动，减少竖向位移，塑性区域减少变形得到相应控制，滑坡加固后整体上是处于稳定的状态，加固效果比较明显。

表3 加固前后对比分析表
Table 3 Comparative analysis table before and after reinforcement

综上所述，该边坡在失稳状态下通过多种加固方式混合使用，改变了坡体内部的应力分布，减少坡体应力集中，塑性区域分布面积大大减少。同时锚杆及土钉约束住了边坡的竖向位移，与治理前相比位移减少了0.2 m，加固方案合理可行，效果明显，满足工程实际要求。

以某水库左岸边坡为研究对象，数值模拟计算为主要研究手段，在考虑抗滑装置与滑坡土体之间的相互作用的基础之上，对强降雨作用下滑坡体稳定性以及设置抗滑装置的加固效果进行研究。结果表明：强降雨作用下，滑坡体内部主要以压应力为主，不存在拉应力；滑坡产生的最大竖向位移为0.27 m，位于滑坡体的中下部；塑性区域面积存在集中现象贯穿滑坡体内部，安全系数为1.08，显示滑坡可能处于不稳定状态。设置抗滑装置加固处理后，滑坡产生的最大竖向位移相比设抗滑装置前滑坡滑动位移量明显减小，最大竖向位移为0.07 m，滑坡变形有效控制；塑性区域相比设置装置前，面积明显减少，应力集中明显减弱。此时安全系数提高为1.11，表明加固处理后，在强降雨作用下滑坡整体处于稳定状态，治理效果明显。综上可见，在强降雨作用下，多种加固处理方式的结合使用对滑坡变形控制起到一定的防治作用，并且效果较明显。