基于稳定现状的滑坡滑带土强度参数反分析

祝辉等:基于稳定现状的滑坡滑带土强度参数反分析・7・基于稳定现状的滑坡滑带土强度参数反分析3祝辉 唐红梅叶四桥（江苏省交通规划设计院江苏南京210005）（重庆交通大学岩土工程研究所）摘要介绍了滑坡参数反分析状态及约束条件的处理方法。提出了基于地质勘察，综合考虑滑坡稳定现状、发展趋势、滑坡物质组成、滑动成因、工程地质与水文地质条件，通过试算确定滑坡滑带土强度参数c、9的反分析方法。以三峡库区石柱西沱滑坡为工程实例进行反分析,所得结果与试验综合取值十分接近，表明该方法有一定可行性。关键词地质勘察稳定现状滑带土参数反分析引言滑带土抗剪强度指标是滑坡稳定性评价和治理工[1],[2]程设计的重要力学参数。可根据野外大剪试验、经验公式估算方法、室内试验值和反演分析综合确[3],[4]定。目前,在滑坡反分析中通常采用两种方法进行。一是将滑坡即将滑动而未滑动的瞬间视为极限平衡状态，即稳定系数Fs=1,列出极限平衡方程来求解c值或9值。其必要条件是恢复滑动前的滑坡主剖面。另一方法是根据滑坡所处状态取一稳定系数，代入公式进行反算，面（带）的各种影响因素,较有代表性,[6]文以后者为思路,在稳定系数法，于地质勘察,,c、9的反分析方法。1基于稳定现状的反分析方法111反分析状态⑴地下水。地下水作用力包括动、静水压力和浮托力。通常情况下降雨是引起滑坡体稳定性变化[7]〜[9]的重要原因之一。降雨对滑坡稳定性的影响主要是通过抬高滑坡体内的地下水位实现的。因此反分析采用滑坡出现滑动迹象的最高水位作为反分析的地下水位。（2）]，滑带沿覆盖层根据地质钻探资料，选择主滑方13滑带土强度参数反分析方法本文反分析方法取主滑线或平行于主滑线的实测剖面进行,运用稳定系数法的计算公式反算出c和9之间的关系,计算模型见图1『为建筑物荷载；办方渗透拒打；Q为水平地震”；H为港坡体自取；；¥为静水很力；”为土体粘黑力形成的抗甜刀图1滑坡稳定性分析力学模型图反分析状态主要依据滑坡变形发展状况而定，止匕]处可参考表1选取。稳定评估指标具有一定的先验性，应综合考虑滑坡变形的发展阶段，特别需要详细勘察滑坡前、后缘变形量和变形的发展趋势，以便正确选择稳定评估指标。对于有明显滑动迹象的滑坡，除了分析滑坡外观变形监测资料外，还应结合内观变形监测资料综合分析后确定，并以此作为反分析计算的约束状态。表1滑坡不同发育阶段稳定评估系数表阶段局部变形蠕动蠕动挤压微动或主滑段处于等速滑动主滑段处于加速滑动稳定系数Fs变形状态Fs=n-1n-1i=1RiTi7Wj=in-1+Rn6n-1⑴+Tni=17Wj=主要表现为深部位移或建1105〜1110筑物变形1101〜11051100抗滑分力ai-Qisinai+Disin(pwi+Ri=[Wicosi-ai)]tgciLi滑坡后部可见地表裂缝，前缘变形微弱局部坡面变形异常，陡坎处出现小型局部滑塌⑵下滑分力ai+Qicosai+Dicos(pTi=Wisini-ai)⑶整体变形0195〜0198坡面出现鼓丘及挤压变形传递系数Wi=cos(ai-ai+1)-sin(ai-ai+1)tgQi+1(j=i时)(4)112状态约束条件(2005BA7008),国家科技攻关计划“西部开发科技行动”重大项目(20048八901A02)。祝辉，男,博士研究生。3重庆市重点自然科学基金项目7Wj=in-1jWi+1…帆-1=巾(5)式中符号意义及标准取值见文献［6］。为了计算方便，对式⑴进行简化，令・8・全国中文核心期刊 路基工程2007年第6期(总第135期)ai+Disin(pAi=Wicosi-ai)ai+Dicos(pBi=Wisini-ai)将(6)式和⑺式代入⑴式得Fs=(6)(7)c呷曲线。若该两条曲线相交于一点M(c0«0),说明其同时满足(9)式，则该交点的坐标即为所求的c、9值。(8)2工程应用211石柱西沱滑坡地质概况6n-19+cli)［(Aitani=17叫j=in-1中+cln+Antann-1n-1n-1n-1(Bii=17明j=i+Bnn-1n-1所以Fsc=6Bii=17明j=i+FsBn-qAitan+lni=17Wj=iq-Antan6n-1n-1(lii=17明j=i(9)若对某一剖面进行计算4变化于31,^2),可根据(9)式计算出相应的c值，构成一条c呻曲线,同样对另外的剖面进行类似计算,得出该剖面的滑坡东起范家坡冲沟，西至马尿溪一带。长4221510m，宽30510m，面积6156x10m,平均厚度43610m,体积3913x10m。地下水主要接受大气降水的补给，其补、径、排条件受构造、岩性、地貌条件的控制明显。滑坡体主要由第四系冲积的含块石粉质粘土、崩坡积及残积的块石土组成。基岩面上一般有013m左右厚的粉质粘土，具软塑一可塑状态，构成本滑坡潜在滑移带，滑坡典型地质坡面见图2。潜在滑带土物理力学性质指标见表2EE2石柱西沱青城•方地明根面即I单植；E]表2石柱西沱滑坡潜在滑移带土物理力学试验指标统计表物理性质天然状态天然含水量/%平均值标准值20162210抗剪强度(快剪)饱和状态残余值c/kPa天然密度/(g・cm21052107干密度/(g・cm11701166饱和密度/(g・cm-3)21082111峰值c/kPa峰值c/kPa残余值c/kPa。(°)13111311。(°)914914。(°)918918。(°)61861829132710231120182118191814181310212反分析状态及状态条件近年来，滑坡变形迹象明显。主要表现为：⑴滑坡所在区域,地面出现裂缝。滑坡中部挡墙开裂、条石错断。滑坡前缘水泥路面开裂隆起，挡土墙出现裂缝，并且局部挡土墙被推垮,地面滑移呈台阶状。⑵滑坡体地表测点的变形历史规律表明，滑坡体出现变形量增加相对较大的时间都在1992年6〜7月份的雨季以后，因此可初步确定滑坡变形量的加剧是由降雨引起的。据访问,台阶现在每年仍有下滑迹象，变形体呈明显的阶梯状地形。2000年7月到8月中旬，流域持续中到大雨，滑坡体前缘再次出现不同程度的滑移和裂缝。种种迹象表明，降雨是引起滑坡体稳定性变化的重要原因之一。根据滑坡区的变形情况，可将其归属于蠕动挤压阶段,反分析的稳定评估系数取为Fs=1104。采用2000年7月到8月中旬的最高水位作为反分析的地下水位。以主滑方向的3-3剖面与5-5剖面作为反分析的计算剖面。213反分析结果由图3可见,反分析所得滑带土强度参数Q=11°,c=10144kPa。对比表2给出的试验指标统计值，可以看出反分析得出的c、9值与该滑坡滑带土饱和状态下抗剪强度峰值十分接近。图3c-的关系曲线图蒋友新等:环氧树脂改性透水性混凝土的试验研究・9・环氧树脂改性透水性混凝土的试验研究3蒋友新张开猛谭克峰（西南科技大学材料科学与工程学院四川绵阳621000）摘要采用环氧树脂作为透水性混凝土的改性剂，对改性的透水性混凝土的强度、孔隙率及透水系数等指标进行了试验分析，结果表明掺加环氧树脂对透水性混凝土性能的改进具有明显的作用。关键词透水性混凝土环氧树脂改性抗压强度1引言311材料与传统的混凝土相比透水性混凝土最大的特点是具有15%〜30%的连通孔隙而具有透气性和透水性，它可减少交通噪音，对调节城市空气的温度和湿度、维持地下土壤的水位和生态平衡具有重要作用。上世纪九十年代以来,国内对透水性混凝土虽进行了研究，但由于其抗压强度较低，加上人们的认识还有限，以及工程地基状况、施工方法等原因,到目前为止尚未达到实际应用的程度。因此,对透水性混凝土的研究和开发一直受到国内外工程界的高度重视。2结构特点⑴水泥为P104215R水泥。⑵粉煤灰为电厂I级粉煤灰，成分见表1,性能分析见表2。用球磨机粉磨45min后,密度为214332g/cm,比表面积为342189m/kg。表1粉煤灰成分表成分含量/%SiO258132Fe20341Al2O3109CaO5118MgO1124I级/m方孔筛)/%(45需水比/%烧失量/%三氧化硫/%表观密度/(g・cm-3)28d强度比/%质量指标n级s20s105s8s3/62III级S45S115S15S3//81292161152214821258814实测结果S12S95S5s3/75透水性混凝土是由水、水泥，用单粒级粗骨料作为骨架，胶结结构,水性和透气性，同吸收噪音，减轻环境污染。3材料与试验3四川省教育厅自然科学基金项目。蒋友新，男，副教授,硕士。碎石为碎石场生产的16〜20mm、10〜20mm的单粒级碎石。⑷树脂为环氧树脂,稀释剂为丙酮同化剂反分析方法有一定的可行性。参考文献:[1]庹世华.瓦房城水库滑坡治理抗剪参数确定方法研究[/.水利水电科技进展,2003,23(1):48-50.[2]富凤丽，佴磊，李广杰.中里滑坡反分析及强度参数取值研究[月.长春科技大学学报,2000,30(2):165-169.[3]廖秋林，杨志法,尚彦军.川藏公路102滑坡滑动带力学参数的反分析.岩石力学与工程学报,2004,23(24):4119-4123.[4]田斌，戴会超,王世梅.滑带土结构强度特征及其强度参数取值研究[J].岩石力学与工程学报,2004,23(17):2887-2892.[5]郑明新.论滑带土强度特征及强度参数的反算法[J].岩土力学，3结论2003,24(4):528-532.[6]重庆市地方标准 地质灾害防治工程勘察规范(DB50/143-2003).[7]S.Gibo."Residualstrengthofsmectite-dominatedsoilsfromtheKanenoselandslideinJapan,"CanadianGeotechnicalJoumal,Vol.24.1987.[8]陈洪凯，唐红梅,翁其能.重庆库区松散土体的岩土力学参数敏感性在反分析中,地下水、滑体几何边界及现状稳定性评估指标等状态约束条件的适当处理是正确进行反分析的基础，结合地质勘察及变形监测资料可以很好地确认反分析状态及约束条件。工程实例的应用表明综合考虑滑坡稳定现状、发展趋势、滑坡体物质组成、滑动成因、工程地质