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。     

牵引式滑坡推力计算方法研究

三峡工程运行期间引发大量库区滑坡地质灾害,由于库区水位及降雨等联合影响,使得牵引式滑坡在库区滑坡中占有相当的比例。通过对库区牵引式滑坡形成机制研究,根据变形破坏模式,把牵引式滑坡分为牵引区（初始滑动区）和被牵引区,分析牵引式滑坡在演化过程中牵引区滑体与被牵引区滑体之间的相互依存关系,针对其相互作用力学特征建立合理的物理和数学力学计算模型,初步推导牵引式滑坡推力计算公式,为抗滑桩设计提供合理的设计推力。以三峡库区朱家店牵引式滑坡为例,在确定被牵引区滑体对牵引区滑体存在推力作用情况下,通过推力计算表明,推导出的公式计算得到牵引区滑体的设计推力比单独计算牵引区滑体设计推力更大,相比将牵引区滑体和被牵引区滑体视为整体计算设计推力更小,说明此方法计算的推力用于抗滑结构设计可以达到既安全又经济的效果,为牵引式滑坡治理设计提供新的思路。     

多层滑带滑坡抗滑桩桩后推力分布计算方法研究

多层滑带滑坡演化过程具有多级滑体相对运动、应力非连续性特点,由于不同层滑体间的相对运动,多层滑带滑坡内的推力分布形式往往比较复杂,亟需提出针对多层滑带滑坡的抗滑桩桩后推力分布计算方法。本文采用水平极限平衡法对多层滑带滑坡进行分析,根据水平微段极限平衡状态下的受力分析,可计算抗滑桩桩后每层滑体内的滑坡推力。在分析竖直方向的受力平衡时,需要考虑不同层滑体向下的受力传递,从而导致滑坡推力分布函数在滑带处存在突变。据此推导出了多层滑带滑坡的抗滑桩桩后推力分布函数,并通过数值模拟进行了工程案例验算分析,验算结果表明了该方法的可靠性。本文提出的多层滑带滑坡抗滑桩桩后推力分布计算方法,为多层滑带滑坡的防治理论提供了一定的参考。     

滑坡稳定分析剩余推力法的改进研究

首先介绍了刚体极限平衡法的基本原理,然后分析了剩余推力法存在的问题,进而提出了一种改进剩余推力法,其基本思想是：在出现屈服的条分面上,改用Sarma法确定条分面之间的作用力,即假定该条分面上的水平推力不变,但剪切力由摩尔-库仑准则确定。最后对改进剩余推力法进行了算例考核,并介绍了三板溪工程应用情况。     

滑坡推力计算的改进Janbu法

滑坡推力是边坡治理工程的基础资料。本文探讨了通过改进 Janbu法来计算滑坡推力 ,并进行了详细推导。应用表明 :它不但可以指出推力分布情况 ,同时也指明了治理工程的部位及其应提供的抗力大小 ;改善坡体的强度参数 ,对于减小推力也是有益的。     

滑(边)坡稳定性计算分析中的滑坡推力计算方法

滑坡推力计算一直是边坡稳定性分析、防护加固设计及滑坡治理抗滑工程设计中的核心问题。根据抗滑支挡工程结构与被加固滑坡体的力学关系,滑坡推力计算方法可概括为分离法、虚力法及结构与岩土数值耦合法。不同的计算方法得到的滑坡推力值有差异。用以上3种方法对拟设桩结构物的内力进行计算,对比分析发现,分离法及虚力法最终均需对桩侧滑坡推力分布形式进行假定,假定分布形式不同所得内力不同;数值耦合法可直接得到桩侧应力分布形式,且考虑了桩与岩土的偶合效应,计算结果较为合理,有必要进一步分析研究与推广应用。     

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。     

三峡库区滑坡治理工程设计中推力荷载计算方法初探

随着三峡水利工程的逐步实施，淹没区移民及新城镇建设等人类工程活动的加剧，以滑坡为主的环境地质问题日益突出。本文从稳定系数、安全系数入手，对铁道、公路等部门常用的设计计算原理进行了研究，并由此类比分析研究了三峡区回水后或库水位正常运行条件下，滑坡治理工程设计计算方法。     

考虑渐进破坏过程的滑坡推力计算方法

在滑坡防治工程设计当中,推力确定是治理工程设计是否合理有效的前提。本文进行了3种类型滑坡的渐进变形破坏模式分析,从滑带参数弱化的角度阐述了不同类型滑坡的渐进演化过程,并以滑带力学参数经历峰前应力阶段、软化阶段、残余应力阶段刻画了滑带空间形态所经历的峰前应力状态、临界应力状态、残余应力状态3个阶段;基于不平衡推力法,提出3种类型滑坡临界状态条块的确定方法,把滑坡划分为发生剪切段和未发生剪切段,提出了不同类型滑坡渐进破坏过程中推力计算公式及计算过程中滑带参数取值方法。以任意滑坡为例,从不同类型滑坡角度分析了滑坡在渐进破坏过程中推力的变化规律,结果表明：不同类型滑坡渐进破坏到第5状态时,牵引式滑坡、推移式滑坡和复合式滑坡的推力大小分别为4 100,4 980和3 150 kN/m,推移式滑坡推力最大,说明滑坡以不同模式破坏时推力存在明显差异。此计算方法不仅反应了不同类型滑坡的渐进破坏过程,又解决了具有应变软化性质的滑坡推力计算问题,在实际工程中为滑坡的设计提供合理的推力。     

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.     

岩体结构变形破坏的内在驱动力-不平衡力

岩体结构的变形破坏是一个渐近过程,常规的强度设计与极限分析均无法描述这一过程。在回顾总结岩体结构破坏控制、变形控制的基础上,提出岩体结构变形破坏控制最终要落实到开裂控制上来。总结了岩体结构开裂计算的特点和难点,阐明了用不平衡力描述岩体结构变形破坏过程的理论依据。分别从单轴压缩试验、边坡开挖卸荷、拱坝坝踵坝趾开裂等3个具体的数值案例论证不平衡力与开裂破坏的内在相关性。提出了蓄水导致不可逆的谷幅变形也是不平衡力作用结果:裂隙水压力使屈服面收缩、原先处于屈服或临界屈服状态的岩体应力状态超出屈服面,产生不平衡力和不可逆的塑性变形。指出了不平衡力本质是岩体结构非平衡态到平衡态的距离,岩体结构非平衡演化的总体趋势服从最小塑性余能原理,进一步指出了无法消除的不平衡力是岩体结构变形破坏的内在驱动力。不平衡力不仅可以作为岩体结构变形破坏的判据,还能给出相应的加固措施,具有重要的工程意义。     

弹性抗滑桩锚固段内力计算的反力荷载法

传统的抗滑桩锚固段内力计算是将锚固段视为Winkler弹性地基梁,以幂级数解法为基础,采用地基系数m法或K法,通过查表得到桩身内力,计算过程较为繁琐,且受表中各系数的截断误差的影响,常使内力计算结果存在一些偏差。以地基系数m(K)法的有限差分法是一种较为理想的方法,但需通过迭代计算,且分段数较多。本文基于地基系数m(K)法推导了抗滑桩锚固段内力计算的反力荷载法计算公式,提出了计算精度控制方法;较之于有限差分法,本文方法无需迭代计算,具有分段数少的特点;编写了全桩内力计算和图形处理程序;计算实例表明,与传统方法相比,可有效提高抗滑桩内力分析效率和计算精度,有利于抗滑桩结构的优化设计。     

基于运动学原理的滑坡运动距离预测方法研究

本文基于滑坡自身形态特征以及场地因素,运用运动学原理推导出滑坡滑动距离预测计算公式,并通过收集44例典型降雨型滑坡基础数据,对该计算模型进行结果和过程两种方法的非线性拟合,最后,利用实例滑坡对计算模型进行对比分析及适用性检验。结果表明：推导的运动学公式计算结果与44例典型降雨型滑坡实际滑动距离经过结果和过程拟合后,其相关系数分别为0.926和0.928,拟合结果较好;利用推导的理论公式计算红桃山滑坡的滑动距离为83.16m,其计算结果比实际滑动距离89.37m小,绝对误差6.21m,相对误差6.95%,采用结果拟合方法后滑体的滑动距离与实际值的绝对误差6.07m,相对误差6.80%,而过程拟合则与实际值的绝对误差3.52m,相对误差3.94%,表明公式经拟合后适用性良好。该研究成果对滑坡运动距离的预测提供一种新途径。     

论板块运动的驱动力

本文从动力学的角度讨论了板块运动的驱动机理,并提出了计算板块扩张速度的公式,然后求出了不同类型板块的扩张速度。用此公式所计算出的板块扩张速度与实际观测速度很符合。     

双排抗滑桩滑坡推力分配影响因素分析

以作用形式较为简单的双排悬臂抗滑桩(未带连梁)为模型并基于结构力学位移法得出的双排桩滑坡推力传递分配计算公式为基础,结合推力较大的红石包滑坡作为工程实例,分别分析了双排桩静排距,前后排桩的截面尺寸和桩间土弹性模量对推力传递分配的影响,得出了以下结论:(1)当增大后排桩的刚度或减小前排桩的刚度时,桩土相互挤压作用越小, A2/A1随之减小,反之A2/A1增大。(2)增大排距b时,A1减小,A2在b=3~10m时逐渐减小,但是变化幅度不大; 在b=10~21m时,不断增大。(3)当增大桩间土弹性模量时,A2增大。(4)随着前排桩截面高度的增大,A1、A2逐渐增大; 随着后排桩截面高度的增大,A1、A2逐渐减小。     

基于三棱柱体的三维地质体可视化研究

三维可视化技术能形象表达地层信息的真实形态及构造要素的空间关系而应用广泛,建立了一种以三棱柱体作为基本体元来实现三维地质体可视化的方法,该方法通过对三角形的自分解并且充分考虑地质体内所存在的断层等地质现象,在引入虚拟钻孔的基础上,建立三维模型,该模型通过自分解而实现地质体内部信息的显示,最后用实际资料进行了验证。     

滑坡支挡结构荷载取值问题研究

当前,在我国工程界,滑坡支挡结构上的荷载取值普遍以传递系数法的条间力(即剩余下滑力)为基础,本文对这种荷载取值方法存在的问题进行了分析,提出了以稳定性为基础确定滑坡支挡结构上荷载的方法,该方法能弥补现行荷载取值方法的不足。     

山体崩滑破坏的视滑力问题──以链子崖危岩体为例

本文提出了山体崩滑破坏的视滑力概念,给出其分析方法,并结合长江三峡链子崖危岩体进行了应用研究。它对于认识斜坡变形破坏的机理,改进稳定性评价,提高防治工程方案的针对性与工程布置的准确性有重要意义。     

金沙江白格两次滑坡几何形态分析与体积计算

2018年10月10日和11月3日,西藏昌都市江达县波罗乡白格村先后两次发生大规模滑坡并堵塞金沙江,引起社会广泛关注。滑坡的几何形态和体积是滑坡机理研究和滑坡防灾减灾的关键问题和重要基础。为此,本文基于无人机拍摄获取的数字正摄影像（DOM）和DEM、滑坡前的地球电子地形数据（ASTER GDEM）30 m分辨率DEM、分辨率为3 m的Planet卫星影像,以滑坡后的等高线为基准,参考滑坡前的微地貌特征,重绘滑坡前的地形;然后以滑坡前后地形为基础,在ArcGIS软件上进行体积计算,结合AutoCAD绘制滑坡剖面,分析滑坡深部厚度特征。研究表明采用这种方法可以获取滑坡的体积和几何形态特征,可为类似滑坡灾害研究提供参考。