不平衡推力法在滑坡治理工程中的应用

不平衡推力法是具有中国特色的滑坡推力计算方法,在滑坡治理工程中得到了广泛应用,并积累了丰富的工程经验,但是在目前有误用、滥用的趋势。本文以具体的工程实践为例,简要介绍了如何使用不平衡推力法计算滑坡推力,认为正确确认滑坡的主轴断面、选用合适的滑面抗剪强度指标和安全系数＂K＂,是正确运用该法的关键;讨论了不平衡推力法计算公式中安全系数K的含义和选用,明确指出其与各种条分法中的安全系数＂F＂具有不同的含义,二者不能混为一谈;鉴于K值大小对滑坡推力计算结果的影响显著,认为＂K＂不应取定值,应取1.05～1.25的一个数值。     

广元市凤凰山公园滑坡稳定性分析

该滑坡为土质小型滑坡,为治理滑坡提供依据,在讨论滑坡基本特征的基础上,采用极限平衡法计算滑坡稳定系数。计算结果表明自重条件下滑坡处于稳定状态;自重和暴雨条件下滑坡处于稳定、欠稳定和不稳定多种状态。     

基于能量守恒的滑坡稳定性计算模型

基于能量守恒思想,采用径向条分法,假设虚拟位移,建立滑坡的稳定性计算数学模型,为滑坡稳定性分析提供了一种新的方法。基于虚拟位移ds,推导了滑坡重力势能增量(35)U和滑面摩擦耗能(35)W,定义了能量法滑坡稳定性系数Sc,分别给出了在不考虑地下水和考虑地下水两种情况下滑坡稳定系数Sc的数学表达式。通过算例分析,并与极限平衡法中的简布法计算结果对比,结果表明,不考虑地下水情况下能量法的计算结果与简布法较为接近,且前者稳定系数略高,差值比为0.19%;考虑地下水影响的情况下能量法计算结果与简布法的差值比为9.77%,前者稳定系数较低,即能量法中地下水对滑坡稳定性系数影响较大。基于算例1,对模型的主要参数进行了关于稳定系数Sc的敏感性分析。最后从本质上对比分析了能量法与简布法的异同。     

滑坡稳定性分析与安全系数取值研究

在地质灾害中,滑坡灾害分布最广、发生频率最高、危害最大,是我国地质灾害防治的主要对象。滑坡研究的主要任务之一是稳定性分析。论文针对三板溪水电站进水口滑坡和水布垭水电站大岩淌滑坡,分别采用刚体极限平衡法、块体单元法、有限单元法对稳定安全系数和条间推力分布曲线进行分析和比较,研究各种方法的差异和计算精度,以及各种方法稳定安全系数的取值标准,希望为水利水电工程边坡设计规范有关有限单元法、块体单元法条目的编写和相应的允许安全系数取值标准的制定提供一定的参考。研究结果表明:①块体单元法计算的安全系数与刚体极限平衡法计算的安全系数可以采用相同的取值标准,而有限单元法计算的安全系数取值标准可适当降低;②块体单元法计算的条间水平推力、条间剪切力与刚体极限平衡法(尤其是Sarma法)计算的条间水平推力、条间剪切力非常相近,有限单元法计算的条间水平推力、条间剪切力较小;③分析方法、力学模型与参数取值应与安全系数取值标准相匹配。     

地震诱发黄土滑坡稳定性评价中的不平衡推力法

以不平衡推力法为基础,同时考虑不同烈度、不同地震力作用方向条件下黄土滑坡的稳定性评价,以宁夏西吉回回川滑坡为例,进行了滑坡稳定系数 K 与地震系数 KS,与地震作用角度β的关系及滑坡稳定性敏感性分析.结果表明地震最危险作用方向与水平方向有一定夹角倾向坡外,且随地震系数增大而增大.黄土滑坡稳定性评价中应该考虑地震最危险作用方向.     

滑坡推力计算方法的对比研究与应用

滑坡推力计算方法可以概括为传递系数法、刚体极限平衡分析方法和有限元数值法等三类。传递系数法被工程技术人员所广泛应用,但随着滑(边)坡稳定性分析计算理论的发展,传统传递系数法有将逐步被先进而更实用的方法所取代的趋势;Morgenstern-Price法为刚体极限平衡分析方法的代表之一,这类方法在滑动面出现反坡段时计算结果偏于不合理;有限元数值法在模拟路堑开挖边坡时应追踪实际的应力场变化过程、依序建模,才能更符合工程实际,有限元数值法能同时得到滑坡推力与桩身内力图,比"K"法优越之处为能反映出由岩土本身性质的差异所造成的滑面下桩侧应力值差异。对比分析结果显示,有限元数值法进行滑坡推力计算结果较为合理,有必要进一步分析研究与推广应用。     

滑坡稳定性传递系数计算法的改进

对目前普遍采用的基于强度储备法及超载法推导的应用于滑坡稳定性及滑坡推力计算的两种传递系数法进行了讨论，认为基于强度储备法的传递系数法方法对稳定性计算是适合的，但其计算的滑坡推力偏小，与目前在考虑防治工程可靠度的基础上采用超载法原则不相符，不利于防治工程的稳定；基于超载法的传递系数法方法在进行稳定性计算时，允许条块间出现的拉应力，某些情况下所计算的稳定系数偏大，由此带来安全隐患。基于此，本文以超载法为基础对上述两种方法进行了改进，推导了改进的传递系数法，并采用两个实例进行了验证。     

云南鲁甸甘菜园滑坡稳定性评价

根据甘菜园滑坡勘察报告中甘菜园滑坡工程勘查主纵(Ⅱ-Ⅱ’)地质剖面以及甘菜园滑坡的钻孔资料,采用FLAC3D软件平台建立甘菜园滑坡的数值模型,依据测得的岩土层的物理力学参数,分析了自然状态和强降雨状态下模型竖向、水平的应力、位移特征及其稳定性。基于FLAC3D软件内置的强度折减法和Geo-slope软件极限平衡法计算了甘菜园滑坡自然和强降雨两种状态下的最危险滑动面及稳定性系数,认为该滑坡最危险滑动面位于滑坡中上部表层。     

四川省地震灾区江油市某滑坡稳定性分析与治理措施

滑坡位于四川省江油市二郎庙镇渭河村,为一牵引式土质滑坡。从分析了滑坡的结构、变形特征和影响因素入手;根据岩土样试验结果,结合地区经验和反演计算,确定滑坡稳定性计算参数;采用极限平衡法对三种工况下滑坡体进行稳定性和剩余下滑力计算。计算结果表明在天然状态下滑坡处于稳定状态,在连续降雨、暴雨及地震影响下,整体处于稳定～基本稳定状态,存在小规模滑移垮塌以及整体滑移的可能性。结合工程实际对滑坡进行治理设计,提出裂缝夯填＋地表截排水＋抗滑桩治理措施。     

基于Monte-Carlo法的多级黄土滑坡危险性评价

针对存在多级滑动面的黄土滑坡,难以用简单的单一滑动面评价其稳定性,基于Monte-Carlo法理论,结合简化Bishop法,在极限平衡条件下建立滑坡稳定可靠性分析的状态函数,提出基于概率的黄土滑坡稳定性计算方法。通过对各级滑坡在滑动时安全余量的相关系数计算,得到多级黄土滑坡破坏过程各个滑面的破坏概率具有相关性,同时建立基于概率理论黄土滑坡危险性评价指标。以阳庄村滑坡为例,分别计算滑坡体上的Ⅲ级滑坡稳定系数及可靠度,定量的表达出阳庄村Ⅲ级滑坡的危险程度,为滑坡的工程治理,预测预警和危险性评价提供依据。      

基于蒙特卡罗法的多级黄土滑坡可靠性分析

滑坡稳定性分析目前工程中一般采用极限平衡算法。为了确定滑坡的稳定性系数,在计算过程中要将岩土体、计算模型简化,忽略一些影响滑坡稳定的次要因素,把影响滑坡稳定的各种主要因素作为确定参数。由于滑坡岩土体本身的非均质性及其参数确定具有随机性和变异性,用唯一的稳定系数不能客观地反映整个滑坡的真实安全程度。以陕西省夏呀河滑坡为例,通过野外详细调查、工程勘探和室内土工试验,初步确定该滑坡存在四级滑动面,难以用简单的单一滑动面计算其稳定性。因此,先采用推力传递系数法对滑坡体上的四级滑坡分别进行滑坡稳定性计算,得到该滑坡体上的四级滑坡稳定系数。再采用蒙特卡罗法对该四级滑坡进行可靠性分析,得到其可靠度,定量地表达夏呀河四级滑坡的安全程度。同时对比分析夏呀河四级滑坡的稳定系数和失稳概率,综合评价该滑坡体上的四级滑坡的稳定性及其风险概率,为滑坡的工程治理及预测预警、灾害危险性评价提供依据。     

黄岗滑坡稳定性评价及数值分析

根据对黄岗滑坡的分析,其属于蠕滑-拉裂型滑坡。本文阐述了滑坡的基本特征,并研究分析了滑坡的成因机制及演化过程;在成因机制分析基础上,采用极限平衡法对该滑坡天然状态及暴雨情况下的稳定性进行了计算和评价;另外,还采用有限元数值分析软件Midas对滑坡进行数值模拟,并对数值模拟成果和传统计算的结果进行对比分析,为滑坡治理设计提供了重要的依据。     

巴东县文家滑坡稳定性计算及其敏感性分析

在综合分析文家滑坡区域地质条件、基本特征以及滑坡形成机制的基础上,运用Geo-slope软件的渗流模拟模块,分析了不同水位条件下滑坡的地下水位线特征;进而,利用模拟的地下水位线,综合运用多种极限平衡分析方法对滑坡稳定性进行了定量计算。在此基础上,考虑到滑坡稳定计算参数的随机特征,又进一步对滑坡破坏概率进行了分析,利用Monte-Carlo模型模拟计算得到滑坡的破坏概率。由此综合评判滑坡在不同库水位条件下的稳定性。最后,将正交设计与SPSS统计软件的方差分析模块相结合,对滑坡稳定性影响因素进行了敏感性分析以指导滑坡的实际治理与监测工作。     

席家院子滑坡形成机理与稳定性评价

席家院子滑坡位于四川省广安市华蓥市,为一"浅层土质牵引式滑坡总方量约5.5×10~4m~3,该滑坡主要威胁对象为滑坡体前缘的28户112人的生命安全及基础水利、电力设施和公路安全,威胁资产约500万元。本文在充分收集相关资料的基础上,论述了滑坡区的工程地质特征,研究了滑坡的发育特征和形成条件,分析了滑坡的演化机理及变形破坏特征。通过经验、试验及反演计算综合确定了滑坡岩土体物理力学参数,并采用极限平衡法对滑坡在自然工况,暴雨工况、地震工况等3种不同工况下的稳定性做出了评价。为该滑坡体后期开展治理工作,提供了必要的依据。     

厦门沪救码头附近海底滑坡特征及机理

根据多种勘察手段的识别,查明厦门沪救码头附近海底地形等值线明显扭曲;码头南侧外块石与淤泥互为翻转;滑体后方淤泥可见到蜂窝状孔隙;北码头一带不连续分布有新近沉积的灰黄色淤泥且沿海岸;另外地震映像也出现绕射波相对严重等现象。本文结合地形、地层、海洋水动力条件等因素,对滑动机理进行综合分析;在不考虑海浪、地震作用下,对水下坡体采用极限平衡理论方法、后壁岸坡选择圆弧条分法进行不同的稳定性评价。研究得出:该海底滑坡形成是自然地质、人为活动和重力、海洋动力共同作用以及地层因素的综合结果。     

金沙江鲁地拉水电站麦叉拉沟内滑坡稳定性分析

麦叉拉沟内滑坡位于金沙江鲁地拉水电站左岸麦叉拉沟左岸,距麦叉拉沟口约500 m,距离电站中坝址约800 m,该滑坡的稳定性关系到大坝的安全建设与运行,需要做出明确的评价.本文详细分析了滑坡的形态、结构,分析了滑坡的形成机制,通过试验确定了滑带物质的力学参数,借助极限平衡法方法进行了稳定性分析.计算结果表明滑坡在同时考虑地震与暴雨时仍然处于稳定状态,不会危及大坝的安全.     

岩质滑坡稳定性有限元分析

目前国内外大多数规范中推荐或者强制性规定滑坡稳定性分析采用极限平衡法。由于极限平衡法本身的局限性,存在诸多不合理之处,如何对其进行改进使之更加合理已成为岩土工程中的重要课题之一。针对岩质滑坡存在明显的软弱滑动带的特点,提出了有限元计算过程中不同滑动带的处理方法,结合工程中常用的不平衡推力传递法,给出了滑坡稳定性的有限元分析方法,将其应用于芡草沱滑坡,并与基于刚体极限平衡原理的不平衡推力传递法的计算结果进行了比较,表明其计算方法可靠,可直接应用于实际工程。     

四川5.12地震灾区陈家大院子滑坡形成机理分析与稳定性评价

陈家大院子滑坡位于四川省德阳市什邡市,为一"浅层土质牵引式滑坡",滑坡体东西宽145m,南北长156m,坡体前、后缘相对高差121m,上覆第四系覆盖物平均5~6m,滑坡体总方量共计约11.3×104m3,主要滑动方向为140°。滑坡下方居住50户共165人,并建有乡村公路、电力、水利等基础设施,潜在经济损失约500万元。2008年"5.12"地震后滑坡体局部出现变形迹象,滑坡体后缘局部出现张裂缝,是诱发滑坡的直接原因[2]。后经2009年雨季,由于受到人类工程活动及降雨等多方面因素的影响,滑坡变形迹象进一步加剧,滑坡体后缘拉张裂缝形成贯通,坡体前缘局部部分土体发生滑塌,坡体中部部分树木发生倾倒。本文选取了一条滑坡体主剖面,使用极限平衡法对滑坡体在天然、降水、地震等3种不同工况下的稳定性进行了评价,并对该滑坡体的形成机理进行了分析,为滑坡体后期开展治理工作提供了必要的依据。     

滑坡稳定性评价的方法及标准

滑坡稳定性评价是滑坡防治中的关键问题之一。评价结果确定滑坡治理与否。但目前工程技术人员所采用的滑坡稳定性评价方法各不相同,在定量分析评价标准方面各规范所考虑的程度和确定的标准也不尽统一。由此造成的评价结果各异,因此对其进行分析研究是十分必要的。文章以滑坡的工程地质环境为基础,分地貌形态、宏观地质条件、作用因素和滑动迹象定性分析评价及力学计算法定量分析评价介绍了滑坡稳定性综合评价方法,并结合现有规范中滑坡稳定系数与之对应的稳定状态各不一致的情况,分3个危害程度等级和正常、特殊2种荷载组合工况,分析确定了不同稳定状态下的稳定性评价标准。滑坡稳定性评价应按定性分析及定量分析2部分进行,之后将评价结果综合得出一致的综合评价结论。滑坡稳定性评价标准,应视其危害程度等级、荷载发生及组合几率而定。     

吕梁机场黄土滑坡特征及其三维稳定性分析

吕梁机场滑坡是机场建设前期发现的一处大型黄土滑坡,由于滑坡的东北侧为机场主跑道,因此,该滑坡对机场建设以及建成后的运营存在较大的影响。在详细的工程地质勘察和测试分析工作基础上,首先,分析了滑坡的特征和形成机制,进而评价了滑坡的稳定性;其次,通过勘察认为该滑坡为黄土层内发育的多层滑坡,在地貌上呈3级台阶,主滑坡滑动面位于离石黄土的古土壤层内;最后,利用GIS建立了滑坡的三维地质模型,并采用极限平衡法和强度折减法分析,分别评价了吕梁机场滑坡不同滑体的稳定性。三维极限平衡结果表明：该滑坡大多数分级、分块滑体在天然状态下处于稳定、基本稳定状态,强度折减分析得到的整个滑坡的安全系数为1.26,最危险区域出现在 II级滑坡后缘以及I-3滑坡,在上部加载或降雨情况下有可能再次发生滑动。总之,三维稳定性分析可以更真实地反映滑坡的真实状态,尤其是对于条件复杂的滑坡。