基于强度折减法的牵引式滑坡稳定性分析及防治对策研究-论文.pdf

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1、周志林，等：基于强度折减法的牵引式滑坡稳定性分析及防治对策研究DOI：10．13379／j．issn．1003—8825．2014．04．43基于强度折减法的牵引式滑坡稳定性分析及防治对策研究周志林，蒋良潍，熊卫平(1．I~Jll省交通运输厅公路规划勘察设计研究院，成都610041；2．西南交通大学，成都610031)摘要：牵引式变形破坏是滑坡失稳的一种重要模式。基于某牵引式工程滑坡的地质成因和失稳机理，利用有限元软件建立滑坡三阶段数值分析模型，采用土工强度参数按步长进行场变量折减的方法，以弹塑性迭代计算发生

2、不收敛，并结合坡面特征点产生位移突变作为失稳临界判据，分析了滑坡处于原始状态以及后继开挖和工程支护三阶段模型分别在天然和暴雨两种工况下的稳定性安全系数。针对工程支护后是否会发生越顶剪出或局部失稳的可能性问题，根据强度折减计算终止的坡体塑性应变场，提取塑性贯通区以确定局部失稳的最危险滑面，进行了可靠度评价。根据分析结果，提出工程治理方案建议。关键词：牵引式滑坡；强度折减法；可靠度；局部失稳；治理方案中图分类号：U416．163文献标志码：A文章编号：1003—8825(2014)04—0195—060引言应变场

3、特征加以分析。可靠度理论则应用严格的牵引式变形破坏是滑坡失稳的一种常见模式，概率度量，进一步对岩土参数和计算模型的不确定归结为自滑坡前缘向后缘随时间发展的剪切破坏过性加以考虑，可有效地确定滑坡风险水平和破坏程。处于初始稳定状态的边坡，由于坡体前缘受到概率。侵蚀或者人工开挖坡脚造成临空面，抗滑力减小，牵引式滑坡是由坡体变形逐步发展而形成，有坡体稳定性降低，伴随降雨冲刷、人渗增重软化及限元分析方法能考虑变形产生的应力重分布效应，顺坡渗流等外部作用，斜坡体变形加剧，坡体后缘具有较强的适用性。产生裂缝，从而导致滑坡逐

4、步向后发展，甚至形成本文针对某牵引式工程滑坡，基于有限元分析面积较大的滑坡区域。软件建立了滑坡处于原始状态、后继开挖及工程支对滑坡体稳定状态评估和抗滑支挡工程设计，护三阶段模型，运用强度折减法进行了天然、暴雨均需进行滑坡稳定性分析，目前主要有三类方法，两种工况下的边坡稳定性分析，评价了抗滑桩支挡即刚体极限平衡法、有限元分析和可靠度理论。刚效果。体极限平衡法始于Fellenius提出的圆弧条分法依据支护后坡体应力一应变场特征，提取剪应(1936)，计算简便快捷，但视土体为刚体并且需要变集中带以确定局部失稳的最危

5、险滑面，使用边坡假设滑动面形状，没有考虑土体内部的应力一应变极限平衡分析软件SLIDE进行破坏概率计算，对滑关系，难以分析边坡破坏的发生和发展过程J。有坡支护后的坡体内局部失稳可能性问题作了进一步限元分析方法可考虑土体非线性本构关系，运用强的讨论。根据分析结果，提出相应的工程治理对策。度折减原理，能够得到安全系数和临界滑动面，而且对于可能发生的坡体内部局部失稳，通过应力一1滑坡概况及失稳机理1．1滑坡概况收稿日期：2014—03—20滑坡位于四川省东北部巴河河谷台地，总体上作者简介：周志林(1979一)，男，

6、湖南新邵人。工程师，硕士，呈南高北低地形，滑坡横向宽约600In，与河谷平主要从事公路特殊路基设计工作。E—mail：86655578@qq．corn。行，纵向长平均约90m。路基工程SubgradeEngineering2014年第4期(总第175期)滑体土主要由软塑一硬塑状粉质黏土组成，局工程支护3种模型形式在天然、暴雨两种工况的稳部夹有薄层一透镜状松散一密实块石土，下伏基岩定系数计算，对滑坡的产生、破坏和治理三阶段进为侏罗系砂泥岩互层。滑坡体前缘进行了坡率约行定量分析。1：1．25的人工切坡，形成平均高

7、达12．O0m的临空2．1强度折减法原理面，由于牵引变形，滑坡后缘形成宽约0．O1—0．45强度折减法定义为]：在外荷载保持不变的情m的横向裂缝及错高1．50m的滑坡后壁。滑坡厚度况下，边坡内土体所能提供的最大抗剪强度与外荷约18．O0m，滑坡方量约9．72×10m，属中型土质载产生的实际剪应力之比。极限平衡状态时，实际_T程滑坡。剪应力与土体按实际强度指标折减后发挥的抗剪强滑坡坡表呈折线形，地形坡度陡，后缘为陡坡，度相等，假定剪切面(滑动面)上所有土体抗剪强度前缘临空。下伏岩层层面产状缓倾(倾角

8、以的发挥程度相同，则抗剪强度折减系数F相当于传互层状砂、泥岩为主，岩质较软、易风化，岩土接统意义上的边坡整体稳定安全系数。触面力学性能低，松散堆积体沿基覆界面滑动形成折减后的抗剪强度可分别表达为滑坡。Cm：三一F(L1)据地勘资料，在前缘人工切坡开挖后不久，坡r体即出现变形，不到25天时间，出现较大变形滑=tan()(2)』’，动，降雨后变形程度加剧，主要表现为中后部横向式中：c，分别是土体的黏聚力