（矿业工程专业论文）降雨对山体边坡稳定性的影响分析.pdf

昆明理j 二人学工程硕士学位论文摘要 论文摘要 通过对国内外边坡工程的稳定性分析的资料学习研究和两个滑坡的工程 实例的研究，阐述了：( 1 ) 边坡工程研究领域中稳定性分析的主要方法，并 根据计算过程和结果，提出稳定性分析的一些改进的建议；( 2 ) 降雨对边坡 稳定性的影响，主要是三个方面：一是软化结构面的强度，二是增加滑体的 自重，三是动水压力降低滑坡稳定性：( 3 ) 降雨与滑坡变形的关系分析，通 过多次的变形观测资料和降雨资料，研究滑坡变形的规律性。并通过对卡房 滑坡的研究结果，对大红山滑坡进行验证和预测。文章最后得出了五点结论： ( 一) 、降雨对边坡稳定性的影响是多方面的；( 二) 滑体自重是产生滑坡的 内在因素，但不是发生滑坡的决定因素；( 三) 滑面的抗剪强度指标( c 、由) 足进行边坡稳定性分析的关键指标：( 四) 通过对个旧卡房滑坡体的位移观测 数据的分析，找到了位移变化的一些规律；( 五) 临滑预报工作在现实生活中 尤为重要。 关键词：滑坡稳定性分析降雨抗剪强度指标临滑预报 昆明理工大学工程硕士学位论文a b s t r a c t a b s t r a c t b ys t u d y i n gt h ed o c u m e n t sa b o u t t h es t a b i l i t ya n a l y s i so fl a n ds l o p e a n d i n v e s t i g a t i n g t w oe n g i n e e r i n g i l l u s t r a t i o n s ，( k a f a n g ，g e j i u a n d d a h o n g s h a n ，x i n p i n g ) ，t h r e ei m p o r t a n ta s p e c t so ns t a b i l i t yo f t h el a n d s l o p ew e r ee x p o u n d e di n t h i st h e s i s t h ef i r s t ，t h em a i nm e t h o d so f a n a l y z i n g t h es t a b i l i t yo ft h el a n ds l o p e ，a n da c c o r d i n gt ot h e p r o c e d u r e o fc a l c u l a t i o na n di t sr e s u l t sip r o p o s e ds o m e i m p r o v e m e n ts u g g e s t i o n s t h es e c o n d ，t h ei n f l u e n c eo ft h eh y d r a u l i cc o n d i t i o no nt h es t a b i l i t yo f l a n ds l o p e i ta l s oi n c l u d e st h r e ea s p e c t s ：( 1 ) c a nd e c r e a s et h e s t r e n g t h o ft h es t r u c t u r es u r f a c e ；( 2 ) c a ni n c r e a s et h ew e i g h to ft h el a n ds l o p e ； ( 3 ) t h ed y n a m i ch y d r a u l i cp r e s s u r e c a nd e c r e a s et h es t a b i l i t yo ft h e l a n ds l o p e t h et h i r d ，t h ea n a l y s i so ft h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nr a i n f a l l a n dt h ed i s p l a c e m e n to fl a n ds l o p e b ym e a n so f s t u d y i n go nl a n d s l i d e k a f a n g ，g e j i ua n dd a h o n g s h a n ，x i n p i n gw i t hp l e n t yo f o b s e r v e dd a t a a b o u tt h er a i n f a l la n dt h e d i s p l a c e m e n t ，t h e t h e s i s a n a l y z e d t h e r e g u l a r i t y o fl a n d s l i d e d a h o n g s h a nl a n d s l i d ew a sv a l i d a t e da n di t s t e n d e n c y w a sf o r e c a s t e d i nt h ee n do ft h i st h e s i sf i v ec o n c l u s i o n sw e r ep u tf o r w a r d ：( 1 ) h y d r a u l i cc o n d i t i o nc a n i n f l u e n c et h es t a b i l i t yo fl a n ds l o p ei nd i f f e r e n t a s p e c t s ( 2 ) t h ew e i g h to f t h el a n ds l o p ei st h ei n n e rf a c t o r so fl a n d s l o p e ，b u t i t sn o tt h ed e c i s i v ef a c t o ro fc a u s i n gal a n d s l i d e ( 3 ) t h e p a r a m e t e ro fa n t i s h e a r i n gs t r e n g t h ( c 、巾) i st h ek e yp a r a m e t e ro n a n a l y z i n gt h es t a b i l i t y o fl a n d s l o p e ( 4 ) a n a l y z i n gt h e d a t ao ft h e i i 昆明理工大学工程硕士学位论文 a b s t r a c t d i s p l a c e m e n to fk a f a n gl a n d s l i d ei ng e j i uc i t y ，s o m er e g u l a t i o n so n d i s p l a c e m e n tw e r ef o u n d ( 5 ) f o r e c a s t i n g t h el a n d s l i d eb e f o r es l i p p i n g i sv e r yi m p o r t a n ta n d p o s s i b l e k e y w o r d s ：l a n d s l i d e a n a l y s i so fs t a b i l i t y r a i n f a l l p a r a m e t e r o f a n t i s h e a r i n gs t r e n g t h f o r e c a s t i n g t h el a n d s l i d eb e f o r es l i d i n g i l l y5 6 6 l5 6 昆明理工大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文降雨对边坡稳定性影响分析，是本人在 导师的指导下( 或我个人) 进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明 引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中作了明确的说明并表 示了谢意。本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 郑哮绰 二0 0 三年六月十日 昆明理工大学工程硕士学位论文第一章绪论 第一章绪论 1 1 国内外对本课题的研究现状 自然界两点之问有高差就形成了边坡，在边界条件改变的状况下，块体的自 重及高差，使其可能发生滑坡，但并不是所有的边坡都会发生滑坡，而且更不 是一夜之间滑坡就发生了，它的形成和发展需要很长的时间，有着一定的规律 。性。我们从规律上把握它，就可以避免产生大的损失或不必要的损失；比如滑 坡的形成需要具备一定的坡度、软弱结构面、松散的岩土体等，它的发展也可 以观测到，比如推移式滑坡，先是后缘出现张拉裂缝，接着产生侧翼裂缝、滑 体鼓张裂缝、剪出口渗水等，一般可以对各种裂缝的变形观测和滑体上埋设观 测点观测来把握边坡的发展速度，只有要发生的滑坡才需要治理或避让。目前 国家在逐步建立地质灾害防治监测网，通过普查和群策群防，有效地保证了人 民生命、财产的安全。 滑坡乃目前国内最频发的地质灾害险种之一，尤以多山地区( 如云南省) 为 烈，每年雨季乃滑坡灾害频发的时段，云南省的滑坡灾害损失达亿元，对人民的 生命财产构成极大的威胁；目前国家已基本建立了地质灾害防治监测网，投入 大量资金对全国地质灾害进行普查，并要求大型建设项目必须进行地质灾害危 险性评估；很多专家、学者、科研人员投入很大的精力到滑坡工程的研究实践 中，如三峡大坝、小湾电站、龙滩电站，高速公路边坡工程，生命线工程等。 一国内外在滑坡的形态、特征、力学分析、危险性评估、治理、监测等方面形成 。了一系列的理论、模型，积累了大量的数据。 目前就滑坡的研究现状而言，有弹性力学的极限平衡法( 基于库伦土压力理 论) ，块体力学、断裂力学基础上的拓朴学研究，进行概率预测，如蒙特卡洛法、 神经网络等；运用计算机实现有限元分析，还有差分方程的数值分析方法，及 昆明理工大学工程硕士学位论文第一章绪论 基于现场数据的反演分析，以上种种均进行过很多有益的尝试，成果丰硕。 2 0 0 2 年国家建设部发布了建筑边坡工程技术规范( g b 5 0 3 3 0 2 0 0 2 ) ，它 标志着我国将边坡工程的勘察、设计、监理纳入了法制轨道。 目前在岩土边坡稳定分析评价中，国内外通常采用的方法有：静力平衡法、 统计比较法和数值模拟法三种。 静力平衡法：该法的基础是k e p e t e r s o n ( 1 9 1 5 ) 首先提出，后经w f e l l e n i u s ， d w t a y l o r 等人不断改进的瑞典圆弧法或条分法，它假定土坡稳定问题是平面问 题，用抗滑力矩和滑动力矩的比值或抗滑力与下滑力的比值来定义边坡的稳定 系数。其缺点是不能考虑土体内部的应力应变关系，而且每一点的计算应 力并不代表其应力的真实状态，也就无法来分析破坏发展过程，更无法考虑局 部变形对稳定性的影响。此外，静力平衡法建立在一些简化假定的基础上，很 难适应千变万化的地质条件，故计算结果与实际有一定的差异。 统计比较判别法：该方法建立在野外调查和数理统计的基础上，采用地质学 中的比较判别法，对已有的大量边坡( 包括破坏的和稳定的，自然边坡和人工 边坡) 进行调查，对比各种条件( 包括地质条件和运行条件) ，经过数理统计， 找出各种主要因素，例如坡高、坡比、c 、中值的关系曲线，得到稳定边坡的断 面形式，或者提出经验公式。此法虽未完全揭示边坡破坏的力学机制，但它来 源于实践，考虑了复杂的地质因素，能够解决一些具体问题，并能验证其他理 论研究或数值分析方法的合理性。 数值模拟法：当前，在众多的数值模拟分析方法中，由于有限单元法的概念 清晰，对结构或系统的适应性强( 不同材料、复杂外形、环境变化等) ，程序的 通用性好因而得到广泛的应用。在土的本构关系方面，可以采用线弹性、弹塑 性、粘弹塑性等多种模型，可以用不同的参数去描述不同的材料。其缺点是为 昆明理工大学工程硕士学位论文第一章绪论 获得计算所需的参数要进行复杂的实验工作，不能给出整体边坡稳定性的数值， 也不能对复杂的岩土体进行逼真的模拟。但根据有限元分析研究得到的一些重 要成果和结论，为极限平衡法提供合理的边界条件和模式，推导出较合实际的 简化分析方法是很有意义的。 据了解，在边坡的长期位移观测分析、临滑预报研究和降雨对边坡稳定性影 响分析方面，国内外研究成果不多，尽管众所周知水对边坡的影响是至关重要 + 的。 1 2 本课题的提出 滑坡虽说是自然灾害，但也可说是人为的灾害，滑坡是自然现象，但如果没 有人类的活动，造成块体的应力平衡被打破，许多滑坡就不会发生，至少可以 推迟1 0 0 年甚至是1 0 0 0 年才会发生。乱砍滥伐、破坏植被，爆破作业、挖洞采 矿，开山修路，有时是为修路挖了几百方土，造成了几万方的滑坡、成千万元 的经济损失，如此不一而足；现在人们在倡导人与自然和谐相处，实现可持续 发展，我认为这也包括地质灾害的防治与减少。我们正处于社会主义的初级阶 段，不发展经济不行，所以必须伐林，必须采矿，必须修路。 这里就涉及到一个可持续发展的问题，现在治理的边坡时效性是值得怀疑 的，滑坡治理都是“永久性工程”，我们的设计年限只有5 0 年、1 0 0 年，在这以 。后呢，则留下了数不清的地质灾害隐患，还说不清什么时候失稳，这些都是我 们给后人留下的。 水力条件是岩土工程研究中的一个重要方面，很多工程的成败和水力条件有 着很大的相关性，比如基坑工程，山体边坡工程，路基等，众多的山体边坡失 稳等无不与水的作用密切相关。有些情况下，水力条件并不起决定性作用，但 如果没有水，至少工程的可靠度可以大大提高。 3 昆明理工大学工程硕士学位论文第一章绪论 水力条件包括地表水和地下水两个方面，它们分别对山体边坡产生力学作用， 对山体边坡而言，一般稳定的潜水面比较深，而且水位较稳定，对边坡的稳定 性影响不大；地表水主要有降雨产生，一个降雨过程，对山体的水力条件产生 瞬时改变，所谓十个滑坡九个水，究竟降雨对边坡有多大的影响、降雨过程中 和其后边坡如何变形、何时边坡失稳，导致滑坡等这些问题却没有明确的答案。 另一方面，在进行边坡稳定分析前，我们都要对边坡进行勘测，以了解该边坡 的各方面的情况，但是在分析时，如何考虑降雨对边坡稳定性的影响? 1 3 课题的研究思路 本课题首先是现场踏勘个旧卡房滑坡现场，了解滑坡的总体情况，收集相关 的资料，如位移观测资料，地质钻探资料，当地的气象资料等；其次是针对这 些资料，进行选题，并列出需要完成的野外工作和实验工作；第三，进行野外 工作，完成实验；第四，收集、了解国内外相关的技术文献；第五，利用个旧 卡房滑坡的变形观测资料和个旧地区的降雨资料分析降雨对边坡稳定性的影响 及相关的研究：第六，收集我院承担的昆钢大红山7 2 0 平台3 群滑坡勘察项目的 资料，利用研究的成果进行稳定性分析验证，对其今后的发展趋势进行预测； 最后完成论文。 昆明理工大学工程硕士学位论文 第二章滑坡的基本理论分析 第二章滑坡的基本理论分析 2 1 滑坡的分类 滑坡有多种分类方法，按滑坡的物质组成分有：堆积层滑坡、黄土滑坡、粘 性土滑坡、岩层滑坡；按滑动面通过各岩层情况分有：同类土滑坡、顺层滑坡、 切层滑坡；按滑动体厚度分有：浅层滑坡( h 6 米) 、中层滑坡( 6 米 h 2 0 米、深层滑坡( h 2 0 米) ；按引起滑动的力学性质分有：推移式滑坡和牵引式 、滑坡；按滑坡体体积分有：小型滑坡( 、 567891 0 l0 z0 42 4 22 2 8 25 90 7 31 1 43 2 0 3 42 0 7o 1i 3o 1 50 12 9 21 5 48 8 63 6 1 80 8( ) 5 72 0 2o 10 13 8 6 8o 3o 1 1 4 50 1 91 7o 26 8o 2 1 03 2 41 5 53 61 9 4 l l1 3 30 4 1 6 85 1 1 20 40 60 61 9 5 1 31 8 33 52 11 7 1 42 7 o 9 4 15 8 1 1 1 5o 3o 91 10 3 1 64 50 13 62 6 1 71 2 7 1 85 ，671 40 1 1 98 60 1z 7 6o 2 2 02 40 1o 30 3 2 13 51 7 ，1 2 21 31 3 47 19 ，6o 1 2 3 5 9o 7 1 80 2 2 45 21 5 9 2 50 43 8 20 8 2 6o i1 46 2 2 7o 5 1 3 31 6 3 2 8o 4 l 5 1 5 5 2 9o 19 31 51 3 8 3 01 51 9 9 3 lo 1o 2 5 3o 0 o 月合计 1 5 6 56 9 82 1 7 92 5 1 93 26 3 1 0 分钟最大降雨量：1 8 ，2 毫米出现在5 月4 日1 8 点1 4 分一1 8 点2 4 分 1 小时最大降雨量：2 8 7 毫米出现在8 月7 日1 1 点3 2 分一1 2 点3 2 分 昆明理工大学工程硕士学位论文第三章个旧卡房滑坡分析 个旧地区降雨较多，雨季5 1 0 月，其余为旱季，雨季连续降雨时 间较长，山区多于坝区，根据个旧市气象站从1 9 5 8 1 9 9 4 年的降雨量 数据统计，年平均降雨量1 0 9 2 毫米，变异系数为o 1 6 ，5 1 0 月的降雨 量占总降雨量的7 2 7 ( 变异系数为0 1 1 ) 。详见附表3 1 。根据个旧市 气象局2 0 0 0 - 2 0 0 2 年气象资料，反映近三年雨季的降雨情况，每年6 、 7 、8 三个月降雨量更为集中、频繁，详见表3 5 、3 6 、3 7 和图3 7 。 表3 5月降雨量统计表( 单位：毫米) 月份 567891 0 车 2 0 0 01 6 4 21 4 2 12 2 72 1 6 79 2 35 1 2 2 0 0 12 1 9 92 3 3 12 3 5 41 0 6 14 8 51 5 2 6 2 0 0 21 5 6 56 9 82 1 7 92 5 1 93 26 3 5 8 9 4 年平均 1 1 01 7 22 1 51 9 71 0 4 56 4 9 要f 图3 72 0 0 0 2 0 0 2 年5 1 0 月份降雨量曲线图 量l ( 皿心 3 3 个旧卡房滑坡区内地质情况： 区内地形为山地陡坡地形，地表咀第四纪坡残积黄色粘土覆盖为 2 3 昆明理工大学工程硕士学位论文第三章个旧 房滑坡分析 主，仅有少量三叠纪中统个旧卡房段t 2 9 1 3 一、t 29 1 3 、t 2 9 1 4 地层的基 岩出露，地层产状n w w 至n w 向、倾角1 0 。 4 0 。从钻孔揭露显 示滑坡体上部地表向下4 5 m 赋存着一层厚约1 1 0 m 的层状矽卡岩 体，其产状与地层一致，形成一浅层隔水层，而滑坡正处于该隔水层 的倾没端部。滑坡部位处于n e s w 向竹林一新山弧形背斜北西翼与 e w 向老熊洞冲断裂带交汇部位。故区内断裂构造发育，主要有两组： 东西向断裂构造自北向南有老熊洞冲断裂、牛厩房断裂、金竹林断裂、 大白岩断裂等。由于花岗岩侵入接触交代作用，断裂切割破坏，使岩 石支离破碎。根据矿洞内调查岩层的节理面，主要有两组节理，结合 坡面、层面，它们的关系描述在图3 8 ，节理面与层面的切割使岩层 存在下滑的边界条件；层面与坡面的倾向一致，形成了不稳定的组合。 图3 8 捷密特网 赤平投影图 3 4 对该滑坡形成的初步认识： 形成滑坡的地质因素主要是由于产于t ：g 。3 一地层中的矽卡岩层为 一不透水岩层，这一岩层在雨季因大气降水被滞留，形成一浅表层临 时潜水面，这一潜水面随着降雨量的大、小而迅速升降；浅表层的岩 2 4 w 昆明理工大学工程硕士学位论文第三章个旧# 房滑坡分析 层因潜水的作用而活化。加之该地段地形陡峭使地物具有较大的势能 差；比较发育的断裂切割和采矿过程的爆破作业，致使岩层比较破碎、 松散，这些破碎的山体在重力作用下，因水的诱因而导致岩体崩塌； 到了干季，雨水被迅速疏干，上层滞水消失，山体又趋于稳定。 3 5 卡房边坡稳定性分析 根据现场钻探取样室内土工试验测得土体抗剪强度指标和现场实 测地形图，对该滑坡主滑线剖面进行稳定性分析，具体指标如下： c k = 1 2 k p a ，巾= 2 4 。，t g 中= 0 4 4 5 ，y = 2 0 k n m 3 滑面倾角q = 2 3 2 。滑 体面积为3 2 5 6 m 2 ，详见( 表3 6 、3 7 、图3 9 、图3 1 0 ) 。 昆明理工大学工程硕士学位论文 第三章个旧卡房滑坡分析 表3 6土工试验统计表 取样深 wyc由 土样编号 事 土的名称 ( k n 扩 en1 2 ( ) ( k p a ) ( 度) ) z k l 14 8 5 0 含粘土砾砂 1 7 z k l 2 5 8 石0 含砾粉土 1 6 z k l 一3 8 o 8 2 粉士 2 21 9 7o ，7 20 2 6 z k l 41 3 9 1 4 1 含砾粉土 l o z k l 旁 粉砂 7 z k 2 14 0 - 4 2 含粘土砾砂 2 61 9 4 o 80 3 5 z k 2 24 6 - 4 8 含粘土砾砂 2 3 z k 2 - 35 7 5 9 含粘土砾砂 2 31 9 2 0 7 9 o 2 9 z k 2 46 7 “9 圆砾 1 6 z k 2 57 7 7 9 粉质粘土 3 11 9 3o 9o 3 3 z k 2 61 0 1 1 0 ，3 粉土 2 11 80 8 lo 2 9 z k 2 7 1 11 1 l _ 3 粉土 1 61 9 30 6 2o 3 62 4 41 2 2 z k 2 8】2 3 1 2 5 含砾粉土 1 4 z k 2 91 5 o 1 5 2 粉土 2 41 9 20 7 80 3 34 5 88 6 z k 2 1 02 0 8 2 1 o 含砾粉土 1 2 z k 2 1 l2 1 8 2 2 ，o 粉土 1 7 2 0 40 5 7 o 2 8 z k 2 一1 22 3l 2 3 3 粉土 1 81 9 30 6 8o 3 2 表3 7固结快剪试验成果表 压 力 ( k p a ) 样号 1 0 0 2 0 03 0 0 4 0 0 z l ( 2 75 4 1 0 6 51 4 2 9 z k 2 96 12 1 1 0 88 91 0 65 辖求蛘孵巡牛里牛褂涨 戗牲迥扑书隧舌ih扑kh尉霉嘧 昆明理工大学工程硕士学位论文 第三章个旧卡房滑坡分析 i 抗滑力r = s + y + c o s q + t g 中+ c + l = 3 2 5 6 + 2 0 + c o s 2 3 2 。+ t 9 2 4 。+ 1 2 + 1 0 1 = 2 7 8 4 3 ( k n m ) 下滑力t = s + y * s i n q = 3 2 5 6 * 2 0 * s i n 2 3 2 = 2 5 6 5 7 ( k n m ) 稳定系数k s = r 厂r 1 0 9 在通常条件下，边坡处于极限平衡状态，但当稳定系数为1 时，不考虑粘 聚力的影响，我们可以反分析，内摩擦角的降低额。 k s = ( s 幸y 木c o s 木t g 由+ c 幸1 ) ( s 术y 木s i n ) = 1 t g 巾= 0 4 1 2 由= 2 2 4 。 降低额为1 6 。 3 6 基于计算结果的几点体会 ( 一) 关于滑体形态的简化 自然界没有两个形态和特征完全相同的边坡，但人们总能给它以一定的模 昆明理工大学工程硕士学位论文第三章个旧卡房滑坡分析 型和计算模式进行分析、计算，这需要我们要做的第一件工作就是简化边坡 的形态。实际测量的边坡形态是复杂的，但是我们从2 7 1 、2 7 2 的计算知道， 重力对边坡的稳定安全系数影响并不太大，尽管重力是造成滑坡的内因，当 滑面无粘聚力时，则重力的大小对稳定性无影响，只取决于滑面倾角的大小， 这就为我们简化滑体形态提供了理论依据，适当简化滑面的形态可以节约很 多的前处理时间。 ( 二) 关于抗剪强度的取值 抗剪强度是任何边坡工程的关键指标，我们在实际工作中也经常会产生困 惑：计算是安全的，可偏偏滑了；计算是不稳定的，可它安然无恙。我认为 这里涉及到两个方面的问题，一是采用何种试验方法取得的参数；二是如何 取值。 大家知道抗剪强度的取得有多种试验方法，如无侧限抗压、十字板、浸水 固结快剪( 通常称为直剪) 、静三轴试验( c u 、c d ) 、残余剪、现场大型推剪 等。这就需要我们甄别不同的实际情况，采取不同的试验方法。 这里我想谈一谈静三轴试验和直剪试验的区别，静三轴试验是在不同的围 压条件下，通过增大主应力使岩土体破坏，根据不同的摩尔应力圆求得的公 切线计算抗剪强度指标，它的优点是能在不同的围压条件下求取抗剪强度指 标，并能给予岩土体不同的排水条件。直剪试验是给岩土样以不同的垂直压 力使岩土样在土样盒内沿着给定的剪切面在规定的时间内剪切破坏，把不同 压力下的强度点通过最小二乘法求得一条直线，该直线的截距和倾角就是要 求得的抗剪强芝指标。显然这两者之间是有区别的，根据应力强度理论，静 三轴试验的破坏面是一斜平面，其倾角接近( 4 5 。+ 巾2 ) ；而直剪面是一水平 昆明理：1 _ = 大学工程硕士学位论文第三章个旧仁房滑坡分析 面，在此平面上剪应力并不是最大，因此求得的抗剪强度指标较静三轴试验 的值略偏大。尽管偏大，实际的滑面剪切却近似于直剪，我认为采用直剪强 度可以满足计算要求，而且试验成本也不高。 关于抗剪强度指标如何取值，我认为应纵观全局，综合判定。所谓纵观全 局就是要从宏观一l 把握，如数值的离散程度、试样的数量等；所谓综合判定 就是要在规范给定的计算方法下，综合考虑现场的取样质量、试验水平、间 隔时间、在滑体不同位置取样由于自重的不同对强度的影响；另外要考虑一 般的滑体土层具有超同结历史的特性。 ( 三) 关于滑面的形态确定 这里有两种情况：一是拟开挖边坡，是否会产生不稳定边坡，滑移面在哪 儿? 二是现场已可看到滑移的痕迹，如后缘陡坎、侧翼剪切裂缝、滑体鼓张 裂缝、剪出口泉水溢出、刀把树等，我们如何通过适当的勘测手段来把握已 形成的滑面? 对第一种情况，我们通常是通过各可能滑而的试算来寻找最小稳定安全系 数面；对第二神情况则需要通过勘察、测量，并结合岩土体地质结构和构造 来综合确定。目前不管是哪种软件，都是基于极限平衡理论求得抗滑力与下 滑力的比值，折线法中的传递函数也只是力学平衡求解过程中的几个三角函 数的组合，一般情况下，除非有确凿的证据表明滑面的形态，对山区边坡都 可用平面法计算，基坑等软土边坡可用圆弧法求解。 ( 四) 对削坡减载治理滑坡的一点看法 滑坡治理随着科学技术的进步，工法可以说是百花齐放，并随着生态治理 的概念不断深入人心，滑坡治理的效果越来越好，景观也越来越漂亮。根据 昆明理工大学工程硕士学位论文第三章个旧卡房滑坡分析 前面的计算结果，我对削坡减载治理方法提出一点个人看法：滑坡体的自重 是造成滑坡的内因，削坡可以提高边坡的稳定安全系数，但对粘聚力不高的 边坡，其提高效果并不明显；另外往往在削坡过程中会产生新的滑坡体，尤 其是坡高较大，滑体逐步形成时，情况更为危险，因为对前滑坡体削去的可 能是下滑力，可对新产生的滑坡体则可能是抗滑力，可谓顾此失彼。 3 。7 基于现场观测数据的滑坡变形规律分析 个【1 3 卡房滑坡由卡选厂进行了长期的观测，测得了滑坡在失稳前的位移数 据，针对该滑坡的数据，本文进行了认真的分析，得到些有意义的结论。 3 7 1 观测的基本情况： 卡选厂地测科的测量人员在滑坡体上埋设了1 8 个观测点( 详见观测点平面 布置图，图3 1 1 ) ，每个点用1 0c m 1 0 c m 的砼方桩埋置，观测从2 0 0 0 年4 月2 7 日开始，至2 0 0 1 年7 月2 日，历时近1 5 个月，共观测1 5 次，一般一 月一次，降雨多时加密观测。观测采用红外测距仪、水准仪和全站仪等，观 测数据见后表列。 3 7 2 滑坡数据分析 通过十五次的变形观测，我们可以发现这样的一些事实：( 1 ) 滑坡变形的 连续性和间歇性，所谓连续性是指观测点的变形是连续的，不间断的；所谓 间歇性是指滑坡的变形在速率上是不相同的，如2 0 0 0 年7 月6 日7 月3 1 日， 降中大雨8 场，大雨5 场，c 7 点变形4 8 m m ，而2 0 0 0 年1 1 月2 1 日- 2 0 0 1 年2 月7 日，枯水季节，位移仅1 6 m m ；( 2 ) 滑坡位移与降雨之间有一定的 相关性，如表3 8 3 1 9 列：( 3 ) 单次降雨最大时，位移并不是最大；持续的降 雨过程，会产生大的位移( 见表3 2 0 ) ：( 4 ) 点与点之间的位移大小并不一致， 昆明理： 大学工程硕士学位论文 第三章个旧卡房滑坡分析 且在2 0 0 0 年内，位移的方向也不一致；( 5 ) 在滑坡失稳前，速率明显变大 方向基本一致， 田岛格h汁慊h稿崮睁垛高酪碍 潞惜前沿谛藩串蒜 趔 世 漆 蟮 型竹 交 鞋 匣 芝 嫣 椒 口、 n西 寸 寸 寸 叶寸 q 一 卑 磷寸 盎 嘴 遥浍 j 型 蟋邀 鞋 n 蟪 厦 斑 椒 卜壹 越 可 寸 q 题 l 奇 淤 坦 一 矗 芏 2 蝗 葛 剥 嚣 霉 窿 2 一 i ：奇 葛譬 寻 茹8 葛譬 z 撞 剥 蛊 刊 嚣 墓 甓 竺 簧 一 一 簧 蓍 誉 z 竖 剥蕊 q 屑 墓 露 2 h l g 篇器 觖岔小n 鼍 o 卜二o 磊 謦拳 蓦 昌窖 罂 盎冀 足 器 足 曲 日 啦口 o r qnt t、。卜 一 妒 uuuu uuouu u u ouu u uu j 垛账餐嚣曝逝蜉搀迫馨磐悬r11巡牛 料辩 议翅匿跫一扑，x-i嗣孽皿 离温癌净昧一蔼崮j=黔h 越储 毋泖lij窖茹游高蒋简霸渴潼碍洫姗 。on n。n nn on nnnnn n n 曲珏一 一一一一一 o 。u西l 厶u 一 q心 厶u 一 o 驾兽 8器；s p印 器 葛越 q =潜 震詹雾 渴 ， 潼 g 叫譬仰 喉 品若； 莉 ，p = z l 留昌譬 霉霉霉 鲁8嚣 f， = 暑鲁 血 卜广 = 萍 盖 尘鲁 一 鍪_一 竺 峙 ”誉 蒜 ；甚 印印 z 8盘 ! 。 昌 p 谙 蜀 = 治 窜潼 ， 一 暑葛 鼷 尘璺 题 一一 j j g ； ? 嚣8 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o = h = 渴 g 萎g雾 望 芑 ， 譬 器 嚣昌 培 畸呻 葑 ； z j 呈 禽 瞄 钭 潜 山山 如 b 岛 山 6 、 高 印 口、 【 斟 祷 哥 o 。 一箭 器 萄赢 霸 寓 礴 占、bbbb上blbb粕 印 o 9一砷 u 一 对 茸 竺 =日 岛 厶j苫qo。、 l 。、_ 一 鞴 亩 赫 簧 商 鞲 趔蜉逝 漤 翅= 篷 垦 媾 投 吨 寸 寸 呻 七 瑶 g 稔 趔 遐琶 世 蟋 匠 葛 n 渣 钕 堪 n 寸 妪 幡 毯稔 z 鉴 薹 群 ， 饔 怒 碍 苫 工一 2 强 爵 鲁 一 释 ， 。 鼍 露 葛 g 2 2 题 一 _ 一 川 兽 ?哆 8盘 器 翟 星蓦 羞 z 竹o吣 a ；“ 高鲁替 遽 h 一 h 剖 q 鼎 葛 饔 2 越 一 l 瓣嚣 禽斟 。 鼍 n 一 s ! gg n高离 r qt呐 岫no o 一o n、十r 、 咿 o u r , jr juou u 口 n u u u r jur jou u 爵霹叮n唼卜蚌ioon 帐眯餐器饔逝器泠迥驿磐茸丌|巡牛 l c 搽 褂敬 仪秘醛娶h扑kh剐詈盘 昆明理工大学工程硕士学位论文第四章昆钢大红山7 2 0 平台3 # 滑坡稳定分析 方位角3 4 0 度左右( 见图3 1 2 图3 1 7 ) 。此外，该滑坡具有一定的继发性，滑 坡体两侧分别于1 9 7 5 年6 月1 9 日( 1 8 万立方米) 和1 9 9 6 年7 月2 2 日( 1 0 万 立方米) 发生过较大规模滑坡。 昆明理工大学工程硕士学位论文第四章昆钢犬红山7 2 0 平台3 # 滑坡稳定分析 表3 2 0部分观测点位移量与降雨量关系表 日期降雨量观测日 ( m m )期 点号 c lc 2c 3c 6c 1 0 2 0 0 0 5 3 , - - 62 5 5 5 88671 2 5 2 5 “14 6 76 26 535 6 8 “1 89 4 36 2 13 62 83 13 91 0 2 6 2 8 7 51 2 5 8 7 6 1 061 01 62 l 7 7 7 3 l1 4 4 17 | 3 l1 51 l1 61 46 8 1 8 1 06 7 38 1 18 41 062 8 1 1 1 42 38 2 52 31 4 1 11 2 6 0 9 8 2 34 8 49 3 01 21 71 21 04 9 1 0 1 7 也76 5 31 0 2 748794 3 2 0 0 1 5 1 4 , - - 6 32 4 9 66 44 43 32 63 48 4 6 7 巧1 97 1 66 1 96 24 74 06 09 l 46 昆明理工大学工程硕士学位论文第四章昆钢大红山7 2 0 平台3 # 滑坡稳定分析 甜 m 牟卜1 线位移线 4 3 ”f。 2 伽r l o “ 。l 手二善古古育 鬈l ( 删) ”c r3 - 3 线位移曲线 4 0 q l 2 叶。 1 士扣 移i ( h ) i 5 0 扯a 线位移曲线 3 。卜 2 葺一。l 啬矗r 占i 1 图3 1 3纵、横观测线位移曲线图 ( 临滑前一次观测累积位移) 万 古 线 一 鼬 一 位 一 磁 一 1 已 一 一 1 已 k l 引计o【言_冲j1叶止 昆明理工大学工程硕士学位论文第四章 昆钢大红山7 2 0 平台3 # 滑坡稳定分析 图 , 5 0 0 时间( 天) 48 一 一 梦一 图 一 | 8 继 一 1 蕊 移 一 位 一 r 点 1 品一。 乳 乡1 8 登甜删1_言l圳也 昆明理工大学工程硕士学位论文第四章昆钢大红山7 2 0 平台3 # 滑坡稳定分析 3 7 _ 3 滑坡规律分析： 从观测数据我们可以看到滑坡变形经历着明显的四个阶段( 见图3 1 1 ) ： ( 一) 稳定边坡的抗滑储备丧失阶段( 边坡形成后) 将边坡视为一个结构复杂的系统，岩土体受n # i - 部作用，如削坡，植被破坏， 爆破，地震等，使得稳定系数不断降低向极限平衡状态过渡，在此阶段可见边 坡上有裂隙发育，经历的时间也很长。 ( 二) 剪切面形成阶段( 2 0 0 0 5 8 以前) 在此阶段前，处于极限平衡状态的边坡，其节理面，软弱面，破裂面不断扩 张和滑移，但边坡的变形呈比例状，观测点之间的变形尚不一致，有相互挤压， 相互影响的行为，此阶段可见滑坡后缘裂隙变宽，变深，滑床逐步形成。 ( 三) 变形发展阶段( 2 0 0 0 5 8 - 2 0 0 1 7 1 ) 此阶段滑移面基本形成，若不遇到大到暴雨，或长时间降雨，滑坡尚不会失 稳，仍处于蠕滑阶段，若遇到枯水季节，滑体水被疏干，滑面抗剪强度会逐步 提高，稳定性增加，甚至趋于稳定，此阶段可见滑体两侧有剪切裂缝，有泉水 在剪出口流出，滑体上有鼓张裂缝。 ( 四) 快速滑移，滑坡失稳，实现新的平衡阶段( 2 0 0 1 7 1 以后) 49 昆咀理： 大学工程硕士学位论文第四章 昆钢大红山7 2 0 平台3 # 滑坡稳定分析 此阶段滑体由于自然条件变化，如降雨、地震等，滑体在重力作用下，由势 能向动能转化，甚至可动尚处于稳定状态的岩土体一同滑动，具有极强的破坏 作用，随后滑体势能由滑移阻力消耗，滑坡体堆积在低洼处。而形成的滑移临 空面由于滑体的消失，其侧向约束解除，即o3 接近零，而1 却变化不大，由 摩尔强度理论知，