降雨是诱发滑坡的最重要的外部因素之一,降雨雨水下渗,滑体重量增加、土体的抗剪强度降低,导致滑坡产生。不少滑坡均具有“大雨大滑、小雨小滑、无雨不滑”的特点,研究降雨诱发滑坡的成灾机理是该领域的重要研究课题,而人工降雨滑坡物理模型试验是重要的研究手段之一,我们可从气象部门获知滑坡区域的降雨天数、日降雨量、累计降雨量等,但精确到小时的日降雨量资料却很少有人关注,这也导致了目前采用人工降雨滑坡物理模型试验模拟降雨过程时常常采用24小时连续降雨过程来模拟,这个连续降雨过程是否是最危险降雨过程目前未见有文献专门研究。本文采用理论分析、数值模拟以及模型试验对比的研究方法,研究了降雨对边坡稳定性的影响规律,以花莲树滑坡为研究对象,运用有限元软件Geo-Studio研究连续降雨、以小时为单位的间隔降雨过程、以天为单位的间隔降雨过程的最危险降雨历程,系统研究不同降雨历程对滑坡前缘、后缘和整体稳定性,主要研究内容和成果如下:1)系统总结分析三峡库区历史降雨情况及极限降雨过程,获知库区年平均大雨日数为8.5天,日最大暴雨量在121.4～306.9mm,库区一小时最大降雨量为142mm,连续极限最大降雨量为600mm。确定本文危险降雨过程的主要评价指标为降雨强度、降雨历时、单日降雨强度、前期累计降雨量等,同时考虑到三峡库区滑坡的发生多为降雨与库水位变动耦合作用诱发导致,本文研究的累计降雨量需大于区域连续极限降雨量,确定为降雨时间10天、累计降雨量为900mm。2)以花莲树滑坡为例,采用100mm、300mm、500mm、700mm、900mm五种累计降雨量,降雨过程为连续降雨10天,每天降雨24小时,在此连续降雨条件下,当累计降雨量达到700mm时,滑坡后缘安全系数首先出现明显下降,此时降雨强度与土体渗透系数最为接近,边坡处于临界稳定状态;当降雨量大于700mm时边坡表层开始出现径流现象,降雨量达到900mm边坡后缘开始失稳,且初期降雨强度越大,安全系数降低幅度越大,最小安全系数为0.9622。3)在以天为时间间隔单位的非连续降雨过程中,采用300mm、500mm、700mm、900mm四种累计降雨量,每种累计降雨量的降雨间隔又分为1天、2天、3天三种工况,降雨时间为10天。当降雨强度小于渗透系数时,边坡各部位安全系数没有明显变化;当降雨强度接近渗透系数时,后缘安全系数开始出现明显降低,各部位对降雨强度的敏感程度与连续降雨条件下表现出一致性。累计降雨量达到900mm时边坡并未失稳,说明降雨过程中停雨造成土体含水量的耗散对边坡稳定性有一定的影响,停雨时间越短,最小安全系数越小,最小安全系数为1.036,对应的降雨强度为90mm/d,此类降雨工况下最危险降雨过程为每降雨两天,停雨一天。4)在以小时为间隔单位的降雨过程中,采用累计降雨量为900mm,降雨2、4、8、12、16、20小时6种工况,后期又在增加3、3.2小时两种工况,降雨时间为10天,降雨强度为90mm/d。初期降雨强度越大,对边坡的稳定性越不利,后缘在每天降雨3.2小时、4小时、8小时的过程中均发生失稳现象,说明短历时强降雨的降雨过程对边坡稳定性有很大影响;长历时小降雨累计雨量达到700mm时,后缘安全系数也会出现明显下降。此类降雨情况下最危险降雨过程为:后缘的危险降雨过程为总降雨量900mm,累计降雨10天,降雨强度为11.25mm/h,每天降雨8小时停雨16小时,前缘和整体最危险的降雨过程为每天降雨3.2小时,停雨20.8小时,降雨强度为28mm/h。5)通过对比分析花莲树滑坡三维物理模型试验,在库水位175m状态下,通过连续降小雨8mm/d(降雨量18.67mm)和10mm/d(降雨量10mm),停止一天后降暴雨60mm/d(降雨量23mm),造成该滑坡最终的整体失稳破坏,换算到实际原型降雨量为702.7mm,而本文数值计算中,同样的700mm降雨在连续均匀降雨条件下,边坡并未失稳,与本文数值计算结果对照分析可知:降雨历时,各时段降雨强度,降雨过程是否连续等都与边坡的稳定性息息相关。通过本文的研究可知,对我们选取的算例花莲树滑坡而言,后缘失稳的最危险降雨过程为累计降雨900mm,降雨强度为11.25mm/h,降雨10d每天降雨8小时停雨16小时;前缘和整体的危险降雨过程为降雨10天,降雨强度为28mm/h,每天降雨3.2小时停雨20.8小时。该结论对我们开展人工降雨滑坡物理模型试验研究具有重要意义。