基于强度折减法的新安县马行沟滑坡稳定性数值模拟分析-论文.pdf

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1、四川建筑科学研究第40卷第4期146SichuanBuildingScience20t4年8月基于强度折减法的新安县马行沟滑坡稳定性数值模拟分析宋高举，李利彬，黄继超，刘承勇，杨昱珍，牛娜，毛学红，李沛莹(河南省地矿局第二地质环境调查院，河南郑州450053)摘要：以新安县马行沟滑坡为研究对象，采用强度折减法，从变形角度对该滑坡稳定性进行了分析。研究表明，天然状态下该滑坡稳定系数为0．92，处于不稳定状态，滑坡中后部变形和位移较大，滑坡整体处于加速变形阶段，模拟结果与现场勘查较为一致，需及时进行防治。关键词：强度折减法；滑坡；稳定性分析中图分类号：TU435文献标志码：B文章编号：

2、1008—1933(2014)04—146—02不采取积极的避让和治理措施，不排除在一定的强0引言降雨条件或其他因素的诱发下，该滑坡产生局部或马行沟滑坡位于河南省新安县北冶镇马行沟整体失稳，对人民生命财产造成伤害。村，距黄河小浪底水库淹没区约2km，地理坐标为本文为了进一步证明上述判断，在前人依据抗东经112。0750，北纬34。5233”，面积约0．093剪强度折减法对稳定性进行评价预测的基础上¨，km。进一步采用FLAC／SLOPE对马行沟滑坡体的变形该滑坡2011年9月突然发生滑动，经实地调查趋势进行数值模拟研究。产生地裂缝和地面错位滑移5处，局部滑塌两处，由1滑坡区地质条件

3、及滑坡特征于滑动产生的地裂缝宽0．5～1．5m，顺坡方向土体错位下移距离0．50—2．5m不等，裂缝长约50～马行沟滑坡地表岩性为第四系(Q)粉质粘土，100m(图1)，2011年至今该滑坡产生不同程度的土质稍湿，呈硬塑状，切面光滑，局部夹有钙质结核；滑坡迹象，初步判断该滑坡目前处于变形阶段。中部为二叠系山西组(P。)中风化砂岩，细粒结构，块状构造，砂质胶结，主要矿物成分为长石、石英；下部为石炭系(C。)灰岩和炭质泥岩。灰岩呈灰色，细粒结构，厚层状构造，主要矿物成分为方解石。炭质泥岩呈黑色、灰黑色，细粒结构，层状构造，如图2所示。该滑坡所处地势东北高、西南低，滑坡所在区域的最大高程

4、为390m，最大高差约70m，总体为斜坡地形，坡向为240。，斜坡整体坡度约45。。斜坡坡脚处有多处老窑洞，现已搬迁；斜坡中部现多为耕地；图l滑坡局部变形形成的地面裂缝斜坡上部较陡峭，可见明显基岩出露。该滑坡类型为牵引式土质滑坡。滑坡在平面上滑坡前部为开挖取土建房形成的平台，形成较近似簸箕状，后缘可看到明显的陡壁，高约8m。滑大临空面及导致坡脚应力集中，加之雨水入渗侵蚀、体剖面近似为凹形，坡向240。，整体坡度约45。，滑软化，基岩内部形成贯通的坡体软弱面，导致坡体失体宽285m，长326m，高60m，平均厚度约10m，体稳，产生滑坡。目前，该滑坡尚未造成人员伤害，若积9．3×10

5、(m)。滑坡顶部标高360m，坡脚标高320m，相对高差40nl。滑体后部陡峭，有人工开挖收稿日期：201_3．-05-3l作者简介：宋高举(1984一)，男，硕士，工程师，主要从事水工环境地痕迹，出露岩体为砂岩，上覆5～16m厚的黄土，节质研究。基金项目：河南省l：57Y地质灾害详细调查项目理裂隙发育，坡顶覆盖植被，中部滑体平坦，为平台E—mail：gaojusong@163．com状，坡体后缘和前缘均为陡坡，坡度大于5O。。宋高举，等：基于强度折减法的新安县马行沟滑坡稳定性数值模拟分析147图2滑坡主剖面等)；不需如极限平衡法一样，对土体条间力的大小2数值模拟方法介绍及方向等进

6、行假设；同时可充分考虑土一结构的相互2．1基本原理作用，能模拟工程的施工力学行为引。抗剪强度折减法的概念是0．C．Zienkiewicz等2．2软件简介1975年首次提出的，其提出的强度储备安全系数与FLAC一2D、FLAC-3D系美国ItascaconsultingBishop在极限平衡法中的稳定安全系数是等效的。Group，inc开发的二维、三维有限差分法程序，可通强度折减法亦被称为剪切强度折减法、强度参数降过命令“SOLVEFos”实现强度折减算法，并通过剪低法等。其基本原理就是逐渐减少土体的剪切强度切应变率云图和(或)速度矢量等来表征滑面的性参数直至土坡破坏，其减少的倍数(

7、即临界折减系态。后该公司进一步在FLAC．2D的基础上，推出数)被定义为安全系数，基本公式为：FLAC／SLOPE，该程序可视为FLAC-2D程序的缩微tfia1C版(mini．version)，专门用于边坡稳定的安全系数计—Ft—rial算，完全基于FLAC一2D的图形界面(GraphicaInter—”=arctan(等)faceforItascaCodes，GIIC)，可轻松创建土质或岩质边坡模型并进行安全系数计算。这3个程序均采用式中F——强度折减系数；支架法