Объясните, почему после продолжительных дождей часто происходит сползание грунта вниз по склонам холмов. Укажите две причины.

Ниже две основные причины, по которым после продолжительных дождей часто сползают грунты на склонах.

1. Повышение порового давления из-за infilтрации воды

• Дождь просачивается в грунт и заполняет поры. В нижних частях склонов поры становятся насыщенными водой.
• Поры начинают испытывать увеличившееся гидростатическое давление воды (поровое давление u). Эффективное нормальное напряжение σ' на потенциальной плоскости сдвига равно разности между общим нормальным напряжением σ и поровым давлением u: σ' = σ − u.
• Прочность грунта на сдвиг уменьшается: τ_f = c' + σ' tan φ' (коэффициент сцепления c' и угол внутреннего трения φ' уменьшаются по мере насыщения). При возрастании u σ' уменьшается, и прочность на сдвиг падает.
• Одновременно растёт сила сцепления по грунту в плане подъёма веса грунта, что увеличиваетDriving force вдоль склона. В итоге фактор безопасности F_S = прочность на сдвиг /Driving shear уменьшается, и склон может сползти.
• Иначе говоря: грунт становится «млеющим» под действием воды — меньше сопротивления сдвигу, больше силы тяжести.

2. Насыщение и потеря сцепления/внутреннего трения, особенно в глинистых грунтах

• Влажный грунт теряет часть своих связанных структур: вода питает слабые слои и межчастичные мостики, уменьшая внутреннее трение и, у некоторых глин, содействуя набуханию.
• В unsaturated грунтах вода ранее создаёт matric suction (усадочное давление), которое оказывает дополнительную прочность. При дождях suction исчезает, прочность снижается ещё больше.
• В глинистых и слабых грунтах вода может стать лагом для скольжения вдоль слабых пластов или грунтовых слоёв, что облегчает движение по плоскости слабости.
• В итоге прочность поверхности сдвига снижается за счёт снижения φ' и/или c' и исчезновения усадочного сцепления, что повышает вероятность схода по слабым слоям.

Коротко: первая причина — рост порового давления, который уменьшает эффективное напряжение и прочность на сдвиг; вторая — насыщение и снижение сцепления/внутреннего трения в грунтах (особенно в глинистых), плюс исчезновение matric suction. В обоих случаяхDriving force вдоль склона остаётся или растёт, что приводит к сползанию.