论文部分内容阅读
[摘 要]随着国家西部大开发、云南桥头堡建设深入实施,铁路建设在云南滇西地区得到大力发展。然而,云南滇西地区红层土质分布广泛,降雨及人类活动等各种因素诱发的滑坡地质灾害在该地区频繁发生,是我国著名的地质灾害高危多发区。本文以滇西铁路某土质滑坡为研究对象,采用刚体极限平衡法,讨论刚体极限平衡法在滇西红土层滑坡稳定分析的可行性。
[关键词]滇西红土层 滑坡稳定性 刚体极限平衡法
中图分类号:P642.22 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)13-0323-02
刚体极限平衡法是滑坡稳定性分析领域中最经典、应用最广泛,也是目前最成熟的一种方法。它引入摩尔—库伦强度准则,将滑坡体划分成若干垂直土条,根据垂直土条上的力(力矩)平衡,建立滑坡安全系数表达式进行定量评价。
一、稳定系数的定义
无论是无粘性土滑坡还是粘性土滑坡的稳定系数的表达式均为下式。但是二者的抗滑力存在显著不同,主要是粘性土滑坡的抗滑力有粘聚力影响。
二、建模区域与计算参数
滇西红层某滑坡位于永平县初一铺村双河社房后洼形斜坡一带。滑坡属中山地貌,地势左低右高地貌特征较为明顯,平面上滑坡体呈扁平的簸箕形,周界清晰,前缘舌状伸入河床约72m,后缘呈"圈椅状"。滑坡体中后缘、前缘分布有两个滑坡台地,台地宽10~30m,台坎高1.5~3.5m。滑坡轴向长约290m,平均宽度约100m,滑坡体厚9~13m,总体积约29×104m3,滑动方向约S31°E,属中型中层推移式滑坡。表水发育,局部蠕变,滑坡体上植被不发育,均垦为农田,滑坡体自然坡面8°~12°,局部稍陡(约16°),滑坡体物质以细角砾土为主,次之为粉质黏土(如图1)。据取样分析,滑坡体物质属弱膨胀土(如图2图3)。测区地表覆盖第四系全新统滑坡堆积()粉质黏土、细角砾土、碎石土及块石土及冲洪积()卵石土,坡残积()粉质黏土,下伏基岩为侏罗系上统坝注路组()泥岩夹砂岩。
根据地质勘察报告,材料参数选取见表1,地下水位以下岩土体采用饱和容重。
三、计算结果与分析
1、本文根据工程现场地质勘察情况,考虑材料分区情况,利用Rocscience Slide 5.0建立2-2剖面模型,模型的水平方向为方向,竖直方向为方向。该剖面的纵向长度277m,高度92m,面积约为16874㎡。
2、刚体极限平衡法计算结果
滑动部分条块数量为50条,bishop simplified、janbu corrected、lowe-karafiath与gle/Morgenstern-price四种方法计算结果分别见图5至图8。从图5至图8可以看出,四种算法得到的滑动面均为圆弧面,滑动的区域基本一致。bishop simplified方法得到的滑坡稳定性系数值为0.942,janbu corrected方法得到的滑坡稳定性系数值为0.922,lowe-karafiath方法得到的滑坡稳定性系数值为0.942,gle/Morgenstern-price方法得到的滑坡稳定性系数值为0.942。四种算法得到的结果基本接近。7种算法的计算结果见表2。
五、滑坡稳定性综合评价
本文采用刚体极限平衡法对滇西红土层某土质滑坡进行了稳定性分析,由结果可知:(Ⅰ)和(Ⅱ)区已处于不稳定状态,随时间的推移,(Ⅰ) 和(Ⅱ)两块的下滑加载,加之前缘河谷侵蚀,岸坡坍塌,将使(Ⅲ) 和(Ⅳ)区失稳,最终可能引起滑坡整体失稳。应对(Ⅰ) 和(Ⅱ)区采取支挡措施进行加固。
参考文献
[1] 《工程地质手册》编委会《工程地质手册(第4版)》[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
[2] 潘家铮.建筑物的抗滑稳定和滑坡分析[M].北京:水利出版社.1998.
[3] 张鲁渝,郑颖人,时卫民.边坡稳定分析中有关不平衡推力法的讨论[J].岩石力学与工程学报,2005(01).
[4] 时卫民,郑颖人,唐伯明.边坡稳定不平衡推力法的精度分析及其使用条件[J].岩土工程学报,2004(03).
[关键词]滇西红土层 滑坡稳定性 刚体极限平衡法
中图分类号:P642.22 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)13-0323-02
刚体极限平衡法是滑坡稳定性分析领域中最经典、应用最广泛,也是目前最成熟的一种方法。它引入摩尔—库伦强度准则,将滑坡体划分成若干垂直土条,根据垂直土条上的力(力矩)平衡,建立滑坡安全系数表达式进行定量评价。
一、稳定系数的定义
无论是无粘性土滑坡还是粘性土滑坡的稳定系数的表达式均为下式。但是二者的抗滑力存在显著不同,主要是粘性土滑坡的抗滑力有粘聚力影响。
二、建模区域与计算参数
滇西红层某滑坡位于永平县初一铺村双河社房后洼形斜坡一带。滑坡属中山地貌,地势左低右高地貌特征较为明顯,平面上滑坡体呈扁平的簸箕形,周界清晰,前缘舌状伸入河床约72m,后缘呈"圈椅状"。滑坡体中后缘、前缘分布有两个滑坡台地,台地宽10~30m,台坎高1.5~3.5m。滑坡轴向长约290m,平均宽度约100m,滑坡体厚9~13m,总体积约29×104m3,滑动方向约S31°E,属中型中层推移式滑坡。表水发育,局部蠕变,滑坡体上植被不发育,均垦为农田,滑坡体自然坡面8°~12°,局部稍陡(约16°),滑坡体物质以细角砾土为主,次之为粉质黏土(如图1)。据取样分析,滑坡体物质属弱膨胀土(如图2图3)。测区地表覆盖第四系全新统滑坡堆积()粉质黏土、细角砾土、碎石土及块石土及冲洪积()卵石土,坡残积()粉质黏土,下伏基岩为侏罗系上统坝注路组()泥岩夹砂岩。
根据地质勘察报告,材料参数选取见表1,地下水位以下岩土体采用饱和容重。
三、计算结果与分析
1、本文根据工程现场地质勘察情况,考虑材料分区情况,利用Rocscience Slide 5.0建立2-2剖面模型,模型的水平方向为方向,竖直方向为方向。该剖面的纵向长度277m,高度92m,面积约为16874㎡。
2、刚体极限平衡法计算结果
滑动部分条块数量为50条,bishop simplified、janbu corrected、lowe-karafiath与gle/Morgenstern-price四种方法计算结果分别见图5至图8。从图5至图8可以看出,四种算法得到的滑动面均为圆弧面,滑动的区域基本一致。bishop simplified方法得到的滑坡稳定性系数值为0.942,janbu corrected方法得到的滑坡稳定性系数值为0.922,lowe-karafiath方法得到的滑坡稳定性系数值为0.942,gle/Morgenstern-price方法得到的滑坡稳定性系数值为0.942。四种算法得到的结果基本接近。7种算法的计算结果见表2。
五、滑坡稳定性综合评价
本文采用刚体极限平衡法对滇西红土层某土质滑坡进行了稳定性分析,由结果可知:(Ⅰ)和(Ⅱ)区已处于不稳定状态,随时间的推移,(Ⅰ) 和(Ⅱ)两块的下滑加载,加之前缘河谷侵蚀,岸坡坍塌,将使(Ⅲ) 和(Ⅳ)区失稳,最终可能引起滑坡整体失稳。应对(Ⅰ) 和(Ⅱ)区采取支挡措施进行加固。
参考文献
[1] 《工程地质手册》编委会《工程地质手册(第4版)》[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
[2] 潘家铮.建筑物的抗滑稳定和滑坡分析[M].北京:水利出版社.1998.
[3] 张鲁渝,郑颖人,时卫民.边坡稳定分析中有关不平衡推力法的讨论[J].岩石力学与工程学报,2005(01).
[4] 时卫民,郑颖人,唐伯明.边坡稳定不平衡推力法的精度分析及其使用条件[J].岩土工程学报,2004(03).