降雨诱发滑坡灾害是地质灾害中发生最为频繁的一种,发生规模较大、破坏性较强,给人民生命和财产安全带来了重大影响。而模型试验及计算数值模拟作为降雨条件下土坡渗透特性和稳定性分析的有效手段也被广泛应用。本文通过构建水箱模型和边坡试验模型,监测降雨条件下土体含水率、孔隙水压力、排水变化及边坡破坏等参数,并应用渗流理论和强度理论对模型试验结果进行分析,最后基于SEEP/W软件和SLOPE/W软件对试验模型进行数值模拟分析,验证了试验模型的可靠性。对降雨型滑坡模型试验的实验室构建进行了系统介绍,包括降雨系统、模型系统、监测系统和数据采集系统,试验模型具有操作简单、可靠、造价低等特点。其中人工模拟降雨装置采用喷头作为雨滴发生器,通过流量计控制降雨强度的大小,该降雨装置在进行校准后控制降雨强度准确。在含水率传感器和孔隙水压力传感器的校准上,通过配置不同湿度的土壤对含水率传感器进行检测,采用环刀取样和烘干来校准含水率传感器;对于孔隙水压力传感器采用纯水进行标定。通过检测和标定后试验装置较为准确和可靠。基于水箱物理模型试验对边坡渗透特性进行分析,包括一维水箱模型试验和二维水箱模型试验。一维水箱模型试验中表面TANK模型有效模拟了降雨入渗条件下土体的地表径流和入渗规律,指出在随着降雨入渗土体入渗率与时间呈指数较小关系,并存在稳定入渗率。单个水箱模型试验结果表明,随着降雨入渗和降雨停止,土体典型含水率变化曲线大致可以分为含水率响应、含水随降雨上升阶段、降雨停止后含水率滞后阶段和含水率随时间较小四个阶段。而底部孔隙水压力和底部排水几乎与含水率变化趋势一样,均存在这四个阶段,只是滞后时间和变化数值不同。通过二维水箱模型试验再一次验证了累计入渗与孔隙水压力呈对数函数增加,孔隙水压力与排水、累计入渗与排水呈幂函数增长关系。并且在试验过程中发现,随着降雨入渗,由于前部水箱模型入渗距离较短,所以前部水箱模型地下水位上升较快,可能在水箱中部有前部水箱模型向后部水箱模型渗透的现象,最后再由后部模型想前部模型渗流。在二维水箱模型中,除了有上部渗透补给外,还有后部水箱模型渗透补给,所以降雨停止后的滞后时间较长,数值也越大。通过水箱物理模型试验对边坡的渗透特性规律进行分析之后,应用边坡模型进一步探讨降雨条件下边坡渗透特性变化及破坏规律。随着降雨的进行,边坡在坡脚处处首先达到饱和,并在孔隙水压力快速增长后趋于缓慢,而坡脚处在快速增长后不久开始发生破坏,同时坡脚处破坏也发生在排水开始后不久。随着边坡破坏的不断发展,距离破坏较近的含水变化较为紊乱,在稳定渗流后出现持续增长现象。而距离边坡破坏较远的含水率传感器则受破坏影响较小。通过监测内部排水和表面排水发现,开始是内部排水大于表面排水,但随着边坡破坏的发展,边坡渗流逐渐以表面径流为主,大量土体被冲刷堆积在边坡前沿。最后本文基于SEEP/W软件和SLOPE/W软件分别随水箱模型试验和边坡模型试验进行数值模型分析,结果表明:一维水箱模型稳态渗流的孔隙水压力分布与降雨强度的关系;二维水箱模型水平渗流确实存在模型试验所分析的相互影响;而在边坡渗透模拟中也进一步分析了随着降雨入渗,边坡孔隙水压力逐渐增大,安全系数逐渐降低。从数值模拟分析结果来看,与模型试验结果是一致的。