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重建滑坡体模型反算土体抗滑强度

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摘要:根据滑坡岩土体的性质,在已产生滑动,滑体已被清除的情况下,重建滑体模型截取剖面,利用反算法,获取可靠的滑面抗剪强度指标,用以计算滑坡推力。

关键词滑体;滑坡推力;抗剪强度;反算法

中图分类号: P642 文献标识码: A 文章编号:

前言

在滑坡推力计算中,滑带土的抗剪强度的取值是影响滑坡推力计算结果可靠度的关键,因此计算推力时,采用何种方法确定、值,显得尤为重要。

目前,确定值的方法手段主要有试验、经验数据比对和反算法。试验法受多种条件的限制,难以模拟滑坡体实际的载荷或应力条件,而经验数据比对法过多的强调经验,因此反算法便成常用的一种方法,有时用来校核试验数据,有时直接用来计算推力。为简化起见,常取一个或多个剖面来反算滑带土的、值。本文针对某滑坡工程,介绍在一个滑坡的滑床上,重建滑坡体,并沿轴线截取一个剖面,来反算土体抗滑强度、,用以计算滑坡推力。

1 滑体重建简要

在已产生滑动,滑体已被清除的情况下,重构滑体成为截取剖面,反算土体抗剪强度的基础。具体做法是:首先,野外调查滑坡附近的山体发育形状,找出山体的发育特征,再以发育特征作参照依据,用于重构滑体表面的形状及模型。重建前模型见图1,重建后模型见图2。

图1 重建前模型 图2重建后模型

2 反算基本原理和方法

反算法就是要选择滑动前的瞬间极限平衡断面,根据此时滑坡整体稳定安全系数K=1,反算出滑动带的土体抗剪强度值、。如图3,目前国内在计算滑坡推力时常用传递系数法,无地下水影响下计算表达式为

+K-- (1)

式中,为第n条块所受其上一条块的剩余下滑力;为推力传递系数;K为滑坡治理安全系数; 、、、、分别为最后一块滑体的重量、滑面倾角、滑带土的内摩擦角、粘聚力和滑面长度。

对已产生的滑坡,滑体被清除后,在重构滑体模型的轴线上,截取一剖面,设整个滑带土强度指标一致,令其处于极限平衡状态,取断面

图3

稳定系数等于1,断面上最后一块的剩余下滑力应等于零,就可建立极限平衡方程,反算出强度指标、。

即 +-K=0 (2)

3 实例计算

广西容县某滑山体滑坡,因建房开挖坡脚,破坏了山体原有静力平衡条件,在连续暴雨作用下,土体饱和,坡体下滑力增加,抗滑力减少,导致了坡体失稳下滑。滑坡体由坡积砂质粘性土(Q4el+dl)和全风化花岗岩组成,全风化花岗岩为灰黄色,灰白,黑白等斑点状;中密~密实状;干~稍湿,斑状结构,散体状构造;层厚2.7~19.5m,属中低压缩性土;在该层中作原位测试(标准贯入试验)实测击数N=17~45击/30cm。其成份主要为中密至密实的中粗砂,局部粗砾砂,矿物成分主要为石英、长石及黑云母,长石已绝大部分风化为高岭土。在钻探施工中用冲击不易取得进尺,用泥浆护壁回转钻进时进尺较快,孔壁有坍塌现象。重构滑坡总体积为29610 m3。

计算中,据勘察报告及滑面情况,在重建滑体轴线方向截取一剖面,①坡积砂质粘土薄,归并到②全风化花岗岩,令滑带强度指标一致,建模反算、值,见图4。计算结果列于表1。可得极限平衡方程为

2840.06+45.5-2808.48=0 (3)

剖面计算表1

由于滑体是由全风化花岗岩组成,结构松散,野外获取原状样十分困难,仅取得两组原状样,结果:=38.0Kpa ,=18.9°;=50.0Kpa ,=18.3°。据此,由表2中与=的关系,对土体的综合抗剪强度取值为:=45.0Kpa ,= 16°。

取安全系数K=1.1,计算滑坡推力见表3:

滑坡推力表3

4结论

在滑坡体已被清除,野外获取原状样困难的情况下,重建滑坡体模型截取剖面,利用反算法,获取可靠的滑面抗剪强度指标,用以计算滑坡推力可行。

参考文献

[1]祝辉,唐红梅,叶四桥.基于稳定现状的滑坡滑带土强度参数反分析[J] .路基工程. 2007,135(6):7-9.

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[3]刘天韵,吕和林.滑坡土体抗剪强度指标反算研究[J].西部探矿工程.2004,94(3):185-186.