堆积层边坡位移矢量角的形成作用机制及其与稳定性演化关系的研究

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1、第21卷第2期岩石力学与工程学报21(2)：185～1922002年2月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringFeb.，2002堆积层边坡位移矢量角的形成作用机制及其与稳定性演化关系的研究123贺可强阳吉宝王思敬12(青岛建筑工程学院岩土工程研究所青岛266033)(上海市地空(集团)公司上海200062)3(中国科学院地质与地球物理研究所北京100029)摘要通过对堆积层边坡不同稳定性演化阶段的变形性质和基本构成的分析，发现堆积层边坡表层位移矢量角是由整体滑移矢量角、压缩位移矢量角、塑性变

2、形位移矢量角及蠕动变形矢量角构成。且其构成比例是随着边坡的不同位置及不同稳定性演化阶段而变化。同时，对表层位移矢量角在堆积层边坡不同稳定性演化阶段的形成作用机制进行了深入分析与探讨，分别建立了堆积层边坡压缩变形阶段和塑性变形阶段的表层位移矢量角与相应位移速率及其他参数的定量关系，总结了位移矢量角在不同演化阶段及不同部位的变化规律。最后运用新滩滑坡不同演化阶段的实际位移监测资料进行了验证分析，发现新滩边坡稳定性不同，则演化阶段的坡体位移矢量角具有不同变化规律，而且这些动态变化规律与该边坡实际变形失稳阶段相吻合。关键词堆积层边坡，位移矢量角，

3、形成作用机制，稳定性演化阶段分类号P642.22文献标识码A文章编号1000-6915(2002)02-0185-081引言2边坡位移矢量场与其稳定性的关系堆积层滑坡是指发生在第四系及近代松散堆积边坡表层位移矢量场主要指边坡表层各点的位层的一类滑坡，其分布广、滑方量大且危害较为严移量(或位移速率)和位移矢量角所组成的且随时间重。由于该类边坡的坡体构成特殊性和物理力学性而变化的空间集合。由于滑坡灾害的发展与发生是质变化比较大及地下水作用规律复杂等因素，决定系统内在要素通过一系列非平衡不稳定而产生空了该类滑坡具有不同于其他类型滑坡(如岩质滑坡

4、)间、时间、功能和结构的自组织过程，导致滑坡灾[1]的特殊形成条件、变形位移特征及破坏滑移规律。害的发生是系统远离平衡态的结果。这个自组织过而这些特殊变形破坏规律首先直接表现在坡体的位程的最直接、最明显的反应便是其位移矢量场的变移矢量场——位移速率与位移矢量角的变化。所以化。这也决定了边坡位移矢量场具有动态性、多元位移矢量场及其变化规律可有效和直观地描述和判性及复杂性等特点。别该类边坡稳定性状态及演化阶段。本文仅对位移边坡监测位移量是坡体在外力作用下的多种性矢量角在该类边坡中的形成作用机制及其与稳定性质变形位移量的综合组成。根据变形性质，

5、监测点演化阶段的关系进行了深入的分析与探讨。并用新的位移量主要由下列4部分成分构成：蠕变量、压滩滑坡不同演化阶段的实际位移监测资料进行验证缩变形量、坡体塑性变形量及整体下滑位移量。为分析，发现新滩边坡稳定性同演化阶段的坡体位移此，相应边坡表层位移矢量角便由下列位移分矢量矢量角具有不同变化规律，而且这些动态变化规律角构成：整体滑移矢量角、压密变形矢量角、塑性与其作用形成条件和机制相吻合。位移矢量角及蠕动矢量角。2001年6月14日收到初稿，2001年8月27日收到修改稿。作者贺可强简介：男，40岁，1982年毕业于河北地质学院工程地质专业，

6、1990年在中国地质大学(北京)获工学硕士学位，目前为中国科学院地质与地球物理研究所在职博士研究生。现任青岛建筑工程学院土木工程系教授、岩土工程研究所所长。主要从事边坡及岩石力学方面的教学与研究工作。•186•岩石力学与工程学报2002年边坡位移矢量场是边坡稳定性状态的综合反表1某些滑坡滑动前的位移速率映，为此，边坡的不同稳定阶段决定了其不同的位Table1Thepre-slidingdisplacementrateofsome移矢量场特征，也即边坡位移矢量场是随其稳定阶landslides段的演化而发生动态调整和变化的。上述原理表明，下

7、滑方量滑坡名称滑动破坏前斜坡位移速率如边坡处于蠕变稳定阶段，那么其位移矢量场主要43/10m表现出蠕变位移矢量场特征；如边坡进入整体下滑最大水平位移速率7mm/d，最大垂洒埠江1号滑坡0.75失稳阶段，则位移矢量场主要表现出整体下滑位移直位移速率3mm/d滑动破坏前一个月裂缝扩展速率为矢量场特征。这样不同性质变形与稳定状态就决定洒埠江2号滑坡5.610mm/d左右了不同性质和特征的位移矢量场。滑动破坏前22d平均水平位移速另外，位移矢量场是由位移矢量大小和方向两宝成线李家河滑坡30率为8.2mm/d，平均垂直位移速率为9.2mm/d个因素

8、共同构成的，缺一不可。位移矢量的大小表滑动前水平位移速率为5～10mm/d，成昆线377号滑坡1.39现在位移量或位移速率的大小，方向表现在位移矢垂直位移速率为1～5mm/d滑动破坏前15d变