考虑降雨与坡脚采石影响的海岛岩质边坡稳定性分析

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海岛是海洋生态系统的重要组成成分,海岛岩质边坡失稳是具有较大危害的海岛地质灾害之一,降雨和坡脚开挖是影响岩质边坡失稳的重要因素。由于海岛环境的复杂性与海岛滑坡的危害性,一方面需要对具有潜在滑坡危险的海岛边坡进行位移实时监测,另一方面需要对边坡的稳定性进行评估,并考虑降雨与坡脚人工采石对边坡稳定性的影响程度与规律,提出降雨与坡脚采石量导致边坡失稳的预警值,最终重点建立海岛边坡稳定性的监测与预警系统。本文以长岛县北长山岛山后村山体滑坡为研究背景,基于边坡位移实时监测数据,利用有限元强度折减法,对该边坡的稳定性进行分析与评估,完成了以下主要工作:1、简要介绍了大型非线性有限元软件ABAQUS,有限元强度折减法的基本原理以及边坡失稳的判据;简要介绍了海岛岩质边坡位移实时监测的原理与方法,并对采集的数据进行了整理和归纳。2、根据北长山岛工程地质条件,以大型商用有限元软件ABAQUS为计算平台,考虑岩体固有结构面的影响,建立数个实际海岛边坡典型剖面的有限元分析模型,得到了相应的边坡稳定安全系数、变形、塑性区、位移等信息。3、在降雨因素影响下,采用等效折减的办法,即以监测位移统计为依据的“日降雨量与日位移增量关系”和以有限元计算结果为依据的“折减系数与位移关系”,以位移为中间变量,把日降雨量引起的边坡位移增量等同于因边坡强度参数降低引起的位移增量,从而建立了日降雨量与边坡强度等效折减系数的对应关系,提出了一种降雨量对海岛斜坡稳定性的实用计算方法并给出了降雨失稳的预警值。4、在坡脚采石因素影响下,对坡脚开挖做了十一个计算方案,通过对计算结果的对比分析,得出坡脚采石量对安全系数的影响程度与规律,提出了坡脚开挖对海岛稳定性的预警值。对坡脚开挖后再降雨的边坡稳定性、滑动体积估算等问题也进行了探讨。
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