三峡库区滑坡土体参数统计分析研究

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1、三峡库区滑坡土体参数统计分析研究武汉市勘察设计有限公司湖北武汉430022【摘要】滑坡岩土体参数特别是抗剪强度参数对于滑坡有决定性的影响。木文以整个三峡库区为研究对象，基于数理统计理论，采用相关线性回归和相关性分析方法，对滑坡及周围土体参数进行统计分析，探讨了各土性指标的规律分布特征，分析指标的变异性。用相关性分析法研究了各指标的相关关系,拟合了相应的经验公式，研宄成果可为三峡库区提供部分基础性资料。对于相关性较好的物理指标之间，可以通过线形回归方程来互相验证。在土工试验中，可以避免重复工作，减少工作量。在工程建设中，可以通过已知参数来佔计未知参数，为实际工作提供方便。【关键词】三

2、峡库区；滑坡；土体参数；统计分析；粉质黏土1前言长江三峡水库在蓄水期，库区出现多次滑坡破坏，且在破坏形式中，又以特大型滑坡最为活跃［1-2］。谢和平研究指出地质体是一种特殊的介质，对工程而言，其初始条件、边界条件、物理力学参数具有随机性和不确定性［3］。徐奋强等(2012)对南京河丙地区粉质粘土，采用回归分析的方法对土的物理和力学性质指标进行线性回归分析，给出相应的数学回归方程式和相关系数［4］。刘春(2003)主要讨论了随机一模糊处理方法在土体力学指标统计分析中的应用，并对计算中的一些关键问题，如迭代精度、隶属函数的取值进行了较深入的研究，初步成功开发了岩土力学参数数据库［5］。

3、徐高巍(2006)在刘春的基础上做了岩土力学数据库的完善［6］。姚海慧(2010)等主要通过回归分析结合土坡稳定性几种常见方法，得到边坡稳定性与几何参数相关的回归方程［7］。张润明(2013)釆用图解法研究相关型岩土参数标准值经验公式在岩土设计优化中的应用［8］。实际工程中，为获取目标岩土层的参数指标，一般采用非相关型参数区间估计方法，即通过有限数量取样点测试得到的己知小子样统计参数来估计未知的总体统计参数，获得满足工程设计可靠性的岩土参数标准值［9】。这实际上是将同一岩土层的参数模拟成随机变量，并认为岩土层处于均匀状态，参数抽样分布与空间位置无关，忽视了岩土的空间变异性和相关性，

4、因此，非相关型参数区间估计存在着一定的缺陷，按此理论计算岩土参数的概率分布特征是不科学的［10］。很显然，当参数在同一岩土层中变化很大时，将岩土工程的性状取决于整个岩土层内的空间平均值，这样得到的固定的参数标准值往往不经济，其至不合理。因此，对于分布区间很大的参数有必要进一步分析相关性，若可以找出引起参数规律变化的因素，就可以采用相关型参数区间估计方法。本文通过几个典型工程案例，比较了相关型和非相关型参数的差别，探讨了相关型岩土参数在岩土工程设计中的分析和选用。本文对三峡库区滑坡土体的相关参数进行不冋方法的统计分析，以期获得较为理想的结果。2试验资料2.1试验资料来源试验数据来自2

5、6个滑坡地质勘查报告中的42个奋效土性参数，涉及室内岩土试验的样本总数超过500个，所得到的土体强度参数能够代表三峡库区的岩质特点。将26个滑坡对应的位置标注在滑坡分布示意图上，如图4-1所示（数字1-26分别对应26个滑坡）。2.2分析理论根据所收集的13个三峡库区土体的物理指标（1大体积密度ρdb、2天然含水量ω、3天然密度ρ、4饱和含水量ωsat、5饱和密度ρsat、6干密度ρd、7相对密度ds、8孔隙比e、9饱和度Sr、10液限ωL、11塑限ωP、12液性指数IL、13塑性指数IP）和14个力学

6、指标（14天然快剪黏聚力ck、15天然快剪内摩擦角φk、16天然残剪黏聚力cc、17天然残剪内摩擦角φc、18饱和快剪黏聚力cks、19饱和快剪内摩擦角φks、20饱和残剪黏聚力ccs、21饱和残剪内摩擦角φcs、22天然大剪黏聚力cd、23天然大剪内摩擦角φd、24饱和大剪黏聚力cds、25饱和大剪内摩擦角φds、26压缩系数al-2、27压缩模量Esl-2)按式(1)-(5)根据土体的不冋进行统计分析，分析结果列于表1-4,其中某些空格空白是因为样本数太少，某些参数统计没冇意义，缺少某些指标是因为报告中未做相关参数的试验。3变异性

7、分析基于表1-4中四种不同土性物理、力学指标的统汁分析成果，可得出以下结论：1｝三峡库区不同土体物理性质指标变异性与力学性质指标的变异性相差其大，进行设计时要区别对待。2)四种土体的物理性质指标变异性较小，相对密度的变异系数最小，为0.01，进而说明区域土质特点的物性指标的相似性。这就进一步验证了土的分布具有一定的区域性，即在较小的地域内，由于沉积环境等内在因素和城市用水等外在因素的相似性,土体的物理指标差别不大。整体上看，统计数据的平均值和标准值具有一定的代表性，可