根据参数反演结果分析非饱和黄土边坡破坏机理.pdf

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1、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报１００４－９６６５／２０１４／２２（５）０９１５０６ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１４．０５．０２１根据参数反演结果分析非饱和黄土边坡破坏机理①①①②①③刘文红张亚卿李同录习羽王宁（①长安大学地质工程与测绘学院地质工程系西安７１００５４）（②国土资源部黄土地质灾害重点实验室西安７１００５４）（③西安市勘察测绘院西安７１００５４）摘要边坡的变形破坏本质上有两方面的因素控制，（１）开挖或堆载引起斜坡内应力的重分布；（２）地表水渗

2、入或地下水变动引起其抗剪强度的变化。大部分黄土路堑边坡位于地下水位以上，斜坡开挖以后，应力不再改变。如果不是在人工灌溉区，其破坏大多可归结为降雨入渗引起的黄土抗剪强度的降低。对于非饱和黄土来讲，其孔隙水压力为负值，传统的Ｔｅｒｚａｇｈｉ有效应力原理不适用于ＭｏｈｒＣｏｕｌｏｍｂ抗剪强度公式，而Ｂｉｓｈｏｐ的非饱和土有效应力公式中参数测定周期很长，技术还不是很成熟，目前在实际工程中应用还不现实。如何基于目前常规的测试方法，合理地确定边坡抗剪强度参数，是值得研究的问题。本文对局部发生滑坡的山西吉家塬黄土路堑５１６ｍ高

3、边坡，采用Ｂｉｓｈｏｐ法反演边坡ｃ、φ值；取边坡上的黄土样，测了不同含水率试样的直接快剪强度参数。将试验结果与反演结果对比发现，含水量在接近土样塑限时的直接快剪试验结果与反演结果较为接近。塑限是土的一个状态界限指标，即固态到塑态含水量的界限值。土由固态进入塑态，土强度显著降低，此时最容易发生变形破坏，这符合土体稠度状态和强度变化的本质。因此建议在黄土边坡设计中，一般可取塑限含水量下的直接快剪强度指标作为边坡稳定性评价的指标。关键词黄土边坡强度参数反演含水量中图分类号：Ｐ６４２文献标识码：ＡＡＮＡＬＹＳＩＳＯＮＦＡＩＬ

4、ＵＲＥＭＥＣＨＡＮＩＳＭＯＦＵＮＳＡＴＵＲＡＴＥＤＬＯＥＳＳＳＬＯＰＥＷＩＴＨＩＮＶＥＲＳＥＲＥＳＵＬＴＳＯＦＳＯＩＬＳＴＲＥＮＧＴＨＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳ①①①②①③ＬＩＵＷｅｎｈｏｎｇＺＨＡＮＧＹａｑｉｎｇＬＩＴｏｎｇｌｕＸＩＹｕＷＡＮＧＮｉｎｇ（①ＳｃｈｏｏｌｏｆＧｅｏｌｏｇｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＧｅｏｍａｔｉｃｓ，Ｃｈａｎｇ′ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ′ａｎ７１００５４）（②ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＧｅｏｈａｚａｒｄｓｉｎＬｏｅｓｓＡｒｅａ，ＭＬＲ，Ｘｉ′ａｎ７１００５４）（③Ｘｉ′ａｎＳ

5、ｕｒｖｅｙａｎｄＭａｐｐｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＭＬＲ，Ｘｉ′ａｎ７１００５４）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅａｒｅｔｗｏｆａｃｔｏｒｓｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｆａｉｌｕｒｅｏｆｓｌｏｐｅ．Ｏｎｅｆａｃｔｏｒｉｓｔｈｅｓｔｒｅｓｓｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃａｕｓｅｄｂｙｅｘｃａｖａｔｉｏｎｏｒｌｏａｄｉｎｇ；ｔｈｅｏｔｈｅｒｉｓｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｓｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈｃａｕｓｅｄｂｙｓｕｒｆａｃｅｗａｔｅｒｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｏｒｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｌｅｖｅｌ．Ｍｏｓｔｏｆ

6、ｔｈｅｃｕｔｌｏｅｓｓｓｌｏｐｅｓａｒｅａｂｏｖｅｔｈｅｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｌｅｖｅｌ．Ａｆｔｅｒｅｘｃａｖａｔｉｏｎ，ｔｈｅｓｔｒｅｓｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎｄｏｅｓｎｏｔｃｈａｎｇｅｍｕｃｈ．Ｉｆｎｏｉｒｒｉｇａｔｉｏｎｅｘｓｉｔｓ，ｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｏｆｓｌｏｐｅｉｓａｔｔｒｉｂｕｔｅｄｔｏｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｓｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈｃａｕｓｅｄｂｙｒａｉｎｆａｌｌ．Ｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｅｆｆｅｃｔｉｖｅｓｔｒｅｓｓｉｓｎｏｔｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｆｏｒｍ

7、ｕｌａｏｆＭｏｈｒＣｏｕｌｏｍｂｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｎｅｇａｔｉｖｅｐｏｒｅｗａｔｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄｓｏｉｌｓ．ＴｈｅＢｉｓｈｏｐｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅｓｔｒｅｓｓ收稿日期：２０１４－０５－２６；收到修改稿日期：２０１４－０８－０３．基金项目：国家自然科学基金（Ｎｏ．４１３７２３２９），国家重点基础研究发展计划（９７３计划）项目（Ｎｏ．２０１４ＣＢ７４４７０１）资助．第一作者简介：刘文红（１９７９－），女，在读博士研究生，从事地质工程工作．Ｅｍａｉｌ：７９４２８８７３５＠ｑｑ．ｃｏ

8、ｍ９１６ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报２０１４ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｉｓａｌｓｏｕｓｅｌｅｓｓｆｏｒｉｔｓｈａｒｄｍｅａｓｕｒｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｉｍｍａｔｕｒｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｉｔｉｓｗｏｒｔｈｄｉｓｃｕｓｓｉｎｇｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｓｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈｐａｒａｍｅｔｅｒｓｂａ