小城鎮(zhèn)建設(shè)投稿期刊推薦《城市地質(zhì)》本著科學(xué)技術(shù)為城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)的方針,面向全國(guó)城市地質(zhì)工作者,開展學(xué)術(shù)交流,培養(yǎng)和鍛煉城市地質(zhì)科技人才,為廣大城市地質(zhì)工作者搭建一個(gè)成果展示、學(xué)術(shù)交流的平臺(tái),促進(jìn)北京及全國(guó)城市地質(zhì)科學(xué)理論及技術(shù)方法的進(jìn)步。
[摘要]我國(guó)山地面積較大,滑坡造成的地質(zhì)災(zāi)害問題日益嚴(yán)重,針對(duì)這一問題,本文以土質(zhì)邊坡滑坡體為工程實(shí)例,采用定量分析(傳遞系數(shù)法、圓弧法)的方法,對(duì)其在各工況下的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)與對(duì)比,從而最終確定滑坡體的穩(wěn)定性系數(shù)。
[關(guān)鍵詞]巖石力學(xué),土力學(xué),穩(wěn)定性分析方法,滑坡體
1引言
滑坡(landslide)一般指在重力作用下,斜坡巖土體沿著一定的軟弱面(帶)整體向下滑移的現(xiàn)象?蓪(duì)公路、鐵路、河流等工程設(shè)施造成巨大威脅,尤其涉及到山區(qū)人員密集地區(qū)的房屋及人員生命財(cái)產(chǎn)安全的地質(zhì)災(zāi)害問題日益突出。如何具體針對(duì)工程實(shí)例中的滑坡體進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算及分析也已成為地質(zhì)災(zāi)害研究領(lǐng)域的重要問題之一。
2工程概況
滑坡位于太行山腹地,所處區(qū)域地貌類型為以變質(zhì)巖為主的低山區(qū),坡體大致呈東北至西南向展布,上部坡面較連續(xù),坡度30°-40°,下部為臺(tái)階狀陡坎地形,坡體前緣居民房屋后坡面高差較大,坡度較陡,坡度達(dá)到45°~75°局部坡面近直立。斜坡整體平面形態(tài)為扇形,潛在滑移方向?yàn)?50°,長(zhǎng)約73m,寬20m,海拔高程介于618.26m-632.13m之間,高差約14m,坡面面積約1414m2,坡體厚度0.6~8.0m,體積約6278m3,規(guī)模屬小型。
3坡體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
3.1斜坡變形形成機(jī)制分析
由于坡體上部土體相對(duì)較疏松,人為改變坡體地形地貌,加大坡體前緣臨空條件。在遭受降水或人為影響后,土體含水量和坡體重量增加,土體抗剪強(qiáng)度降低。土體較長(zhǎng)時(shí)間受水體影響,坡體內(nèi)局部土體可能形成軟弱帶,土體進(jìn)一步產(chǎn)生擠壓變形蠕動(dòng)或產(chǎn)生貫通性裂縫而形成局部滑塌。由于斜坡土體分布前緣陡坎處較厚,后緣厚度較薄,可能在前緣碎石土層內(nèi)部形成滑動(dòng)面,而產(chǎn)生圓弧形滑動(dòng),在高陡斜坡前緣或斜坡坡面剪出破壞。穩(wěn)定性計(jì)算按瑞典條分法進(jìn)行計(jì)算。
3.2滑坡巖土體物理力學(xué)參數(shù)取值
(1)室內(nèi)試驗(yàn)參數(shù)
(2)反演分析
根據(jù)《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(DZ/T0218-2006)公式進(jìn)行反演計(jì)算,反演公式如下:
式中:F――給定的滑坡穩(wěn)定系數(shù)
c――土體粘聚力
φ――土體內(nèi)摩擦角
L――滑面總長(zhǎng)度
其余符合同前。
本次對(duì)斜坡內(nèi)形成的兩處小滑溜進(jìn)行反演,計(jì)算參數(shù)反演計(jì)算假定安全系數(shù)F=1.05。反演結(jié)果如下:
由于勘查中未發(fā)現(xiàn)明顯的滑動(dòng)面,所取土樣實(shí)際為滑體土,并不完全代表滑帶土實(shí)際參數(shù)。因此,斜坡穩(wěn)定性計(jì)算時(shí)根據(jù)試驗(yàn)值、反演參數(shù)值和地區(qū)經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行綜合取值。
根據(jù)本次勘查取樣的試驗(yàn)值與反演所得數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,并對(duì)其進(jìn)行敏感性分析綜合取值。
3.3計(jì)算模型與計(jì)算方法的確定
圓弧形滑動(dòng)按瑞典條分法進(jìn)行計(jì)算,利用理正軟件搜索坡體最不利結(jié)構(gòu)面,并計(jì)算其安全系數(shù)。具體計(jì)算公式如下:
1.計(jì)算公式
穩(wěn)定性驗(yàn)算采用公式為:
式中:F――滑坡穩(wěn)定系數(shù)
Ci――第i條塊土的粘聚力(kPa)
φi――第i條塊土的內(nèi)摩擦角(°)
Li――第i條塊滑動(dòng)面長(zhǎng)度(m)
αi――第i條塊所在滑動(dòng)面的傾角(°)
Wi――第i條塊土的重力(kN/m)
A――地震加速度(單位:重力加速度g)
根據(jù)《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》,滑坡防治工程等級(jí)為Ⅲ級(jí),暴雨工況以10年一遇(10%頻率)暴雨考慮;工作區(qū)處于Ⅷ度區(qū),地震加速度為0.10g考慮。滑坡穩(wěn)定性及各滑塊的剩余下滑力驗(yàn)算, 采用以下工況:
工況一:自重(坡體自重)
工況二:飽水(坡體自重+暴雨)
工況三:地震(坡體自重+地震)
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