滑坡稳定性分析及破坏过程模拟新方法

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滑坡是一种多发性的地质灾害,与地震、火山一样成为影响人类生存和发展的三大自然灾害。它不仅威胁人民生命财产安全,而且对自然环境和资源具有严重的破坏性。因此,滑坡灾害的研究和防灾减灾工作是边坡工程中的重要课题。而合理的滑坡防治措施依赖于对滑坡稳定性的正确评价和分析,因此,对滑坡稳定性分析方法的研究具有重要的理论及实际意义。 由于滑坡破坏的发生是渐进的,土体并非沿着滑面同时发生破坏,在分析和计算滑坡稳定性时,只有考虑滑面上各土条抗剪强度的不同程度发挥作用,才能真实地反应滑坡的实际情况。 本文在总结研究发展史的基础上,考虑滑带土剪应力-位移关系,对剩余推力法加以改进。改进的剩余推力法假定稳定性问题为平面应变问题,条块剩余下滑力的方向与上一土条滑动面倾角一致且只满足静力平衡条件。根据滑带土剪应力-位移关系求出其峰值强度,定义土条的安全系数为峰值强度与剪应力的比值,而以整个滑体抗剪强度之和与剪应力之和的比值表示滑坡整体的安全系数。文中以稳定性系数为1时,剩余下滑力的大小来评价滑坡的稳定性。根据此方法编制相应的滑坡稳定性计算程序,并将此方法应用到工程之中。 利用改进的剩余推力法计算程序,分别计算分析了三峡库区陈家岭滑坡和千将坪滑坡在各个工况下的稳定性,模拟滑坡从稳定到不稳定的破坏过程。计算结果表明,陈家岭滑坡I号滑体在天然状态下处于稳定状态,降雨作用下稳定性明显降低,削坡治理后滑坡处于稳定状态;II号滑体在库水位上升工况下,水位越高,稳定性越差;库水位下降加暴雨工况下,稳定性系数最低,滑坡将发生失稳破坏。千将坪滑坡是已经失稳的的大型滑坡,在库水位上升和暴雨共同作用下,滑坡发生整体失稳破坏,滑动后由于滑坡前部受到河谷的阻碍而停止前进,而后部继续向前挤压、固结,同时滑带也进入固结,滑坡进入新的稳定阶段。 研究结果表明,改进的剩余推力法进行分析滑坡的稳定性是可行的,可以对滑坡的稳定性作出正确的分析和评价,能为滑坡治理工作提供合理的依据。
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