滑体的运动变形及观测要点

滑体运动变形特征是建立滑坡观测系统的主要依据。前者受控于滑面类型。1.直线型滑面上的滑体作整体运动,运动具等效效应;内部变形微弱,观测重点在地表位移;2.折线型滑面上的滑体亦作整体运动,变形较强,观测重点在深部位移和变形;3.凹弧型滑面上的滑体作整体旋转运动,变形较弱,观测重点在后缘和前缘;4.凸弧型滑面上的滑体作破碎旋转运动,变形较明显,观测重点在地表(尤其是剪出口处);5.复合型滑面上的滑体作分级分块运动,变形强烈,宜作综合观测。     

基于桩体抗剪强度的复合地基路堤稳定性分析方法

根据瑞典条分法和简化毕肖普法分析边坡稳定性原理,通过对抗滑桩及桩间土的稳定力矩与滑动力距进行单独分析及计算,提出基于桩体强度的路堤边坡稳定性分析桩-土分算法。采用桩-土分算法和规范法对具有不同加固桩桩径、桩间距和路堤高度的边坡稳定性及滑坡破坏特点进行分析。结果表明,桩-土分算瑞典条分法计算所得稳定系数最大,桩-土分算毕肖普法次之,规范法所得稳定系数最小。基于3种方法的路堤边坡稳定系数均随坡高增大而降低,规范法与桩-土分算法计算所得稳定系数差值,随边坡高度增大呈先增大后减小的抛物线形变化。此外,桩-土分算法分析所得边坡最不利滑面位置出现了“下移”现象,根据规范法边坡最不利圆弧滑面穿过地基加固区中部,但当路堤边坡高度为9~15 m时,桩-土分算法分析所得最不利圆弧滑面绕开了柔性桩加固区域,位于柔性桩加固区底部以下区域,且此时边坡仍然存在不稳定性。     

双排抗滑桩后侧推力分布物理模型试验

双排抗滑桩后侧滑坡推力分布是其设计中要考虑的关键要素之一。针对一大型基岩-覆盖层式滑坡,进行四组不同后排桩布设方式的双排桩加固滑坡的室内物理模型试验,通过采用坡体外注水,经过特定通道渗入滑带的方法来模拟强降雨条件对滑带的软化效应,测得不同工况下两排桩后侧滑坡推力分布特征,并通过FLAC3D数值模拟方法对试验结果进一步验证。试验结果表明,后、前排桩上坡体压力均呈两端小、中间大的抛物线型分布模式且峰值点相对靠近滑面位置;桩位不变时,后桩后侧坡体压力峰值随沉埋深度增大而减小且峰值点位置上移,前桩后侧坡体压力峰值随后桩沉埋深度增大而增大,但峰值点位置无明显变化;滑带软化效应并不改变双排桩上推力分布模式,但会增大前、后排桩后侧坡体压力,且相比桩顶和底部,桩身中间部分坡体压力增加幅度较大;注水软化前后,后、前排桩上坡体压力分别增大约14.3%～21.4%与17.9%～24.8%。     

基于整体稳定性分析法的边坡临界滑动面搜索

临界滑动面搜索是边坡稳定分析中很重要的内容,针对现有方法的不足,提出了一种新的搜索方法。基于边坡稳定性的整体分析法,建立了确定临界滑面的非线性优化模型。该模型将滑面离散点的纵坐标和安全系数都视为独立变量,目标函数取为安全系数本身,约束条件是平衡方程组和滑面凸性。由于目标函数是线性函数,约束条件至多是二次多项式,非线性程度较低,可采用经典优化算法和常见的非线性优化工具求解,比如Matlab。通过实例分析并与传统的滑面搜索方法进行对比表明,所建议的方法在数值稳定性及收敛性方面均具有优势。     

基于多重响应面法的空间变异土坡系统可靠度分析

空间变异土坡可靠度问题应该视为系统可靠度问题,多重响应面法为高效、准确地对其进行求解提供了一条有效途径。针对单一滑面确定了合理的空间变异土坡安全系数的响应面形式,并探讨了可靠度分析精度和随机场离散精度间的近似线性关系。建立基于大量潜在滑面的多重响应面,计算系统失效概率,并识别其中的代表性滑面。通过两个土坡算例验证所提方法的有效性。结果表明:随着空间变异性的增强,土坡可靠度的系统性增强,单一滑面的失效概率将显著低估土坡整体失效概率;通过控制随机场离散精度,可以事先保证一定的可靠度分析精度,从而有效地避免离散出过多并不重要的随机变量;合理地选择多重响应面形式有利于进一步提高计算效率和计算精度;多重响应面法可以同时分析所有潜在滑面的失效概率以及系统失效概率,并识别出代表性滑面,为边坡防治提供参考。     

汶川县布瓦桥2#变形体特征及稳定性地质分析

当前滑坡滑面运动特征获取多采用接触式手段,费时费力、成本高昂,且仅能获取稀疏点位滑面运动状态。因此,本文提出一种非接触式滑坡滑面运动特征获取方法,其基本思路是：基于位错理论建立滑坡表面形变与滑面运动间的关系模型,同时引入滑面运动平滑约束条件,最终以InSAR等技术获取的地表形变为约束,反演获得滑面运动特征。本文选择四川省汶川县布瓦村滑坡作为研究对象,以时序InSAR技术获取的滑坡坡面升降轨形变数据为约束,基于发展的理论方法反演获得布瓦村滑坡滑面几何与运动学参数,并结合野外勘查、Lidar观测以及模型残差较好地验证了反演结果的可靠性,其中反演升降轨模型残差仅3.1 mm ·a^-1和3.4 mm ·a^-1。反演结果显示,布瓦村滑坡滑面位于坡表以下平均~15.0 m深度处,滑面整体以沿坡向运动为主,最大运动量级达~80 mm ·a^-1,同时在坡体西侧中下部发现微量的垂直坡向运动。本文提出方法可方便、快速的获取空间连续的滑坡滑面运动特征,为滑坡灾害预警和失稳风险评估提供更为直接可靠的科学参考。

     

基于概率理论的折线形滑坡锚固结构受力

引入折线形滑坡锚固结构的最大概然入射线、期望角两个概念,来计算折线形滑坡锚固结构的受力情况。用期望角代替整个折线形滑面的倾角,可以将折线形滑坡锚固受力计算转变为直线形滑坡锚固结构的受力计算。实例表明,该法明显简化了折线形滑坡的锚固结构受力计算流程,可为折线形滑坡的锚固支护设计提供参考。     

降雨条件下植物根系影响边坡稳定的实验研究

越来越多的研究表明,在降雨条件下植物根系分布是影响边坡稳定的重要因素。为研究不同类型根系对边坡稳定的影响,开展了室内模拟降雨实验,分析不同类型植物根系影响边坡稳定的模式,探讨根系特征尺寸和分布的影响机理。实验结果表明：坡体上不连续分布的尺寸较小的孔洞,在土体变形过程中很容易自动封闭、堵塞,不易形成新的局部破坏;粗根系木本植物对于坡体稳定性具有不利的影响,在植物根部与土体接触的位置最容易产生局部破坏;草本植物根系对土体有显著的固化作用,并且其固化作用有一定的影响范围;植物根系对边坡的影响,存在几何尺度和空间分布的效应,当根系分布于潜在滑面的起始点附近时,对阻止边坡失稳具有最明显的效果。研究成果为降雨条件下植物根系的影响机理提供参考。     

边坡滑面正应力构成及分布模式选择

通过假定滑面的正应力分布来计算边坡安全系数,这是近年来极限平衡理论研究的一个突破,讨论滑面正应力的组成及合理假设模式对获得可靠、可信的安全系数具有重要意义。根据土条的力平衡条件得到滑面正应力是由滑体体积力（含坡面外力）和土条间作用力这两部分所贡献的,通过算例分析了不同条间力假设模式下的滑面正应力及其两个贡献分量的分布。研究表明：滑体体积力（含坡面外力）贡献分量占主导地位,而土条间作用力的贡献分量较小。安全系数对滑面正应力分布不敏感。因此,在滑面正应力分布函数的构造上无需过分追求与真实分布之间的吻合度,可采用以占主导贡献地位的滑体体积力（含坡面外力）贡献分量为核心函数,选用含两个待定参数的修正函数来逼近土条间作用力贡献分量的分布。研究成果规范了滑面正应力的假设模式,具有一定的理论和应用价值。     

四川金川县城临江路斜坡稳定性分析

临江路斜坡位于四川省阿坝自治州金川县城。该不稳定斜坡分为1#滑坡、2#不稳定斜坡,其中1#滑坡体在汶川地震时已经滑塌,2#不稳定斜坡体处于临滑状态。本文在详细调查研究金川城区不稳定斜坡形成的工程地质条件及其基本特征的基础上,通过GEO-SLOPE,SLIDE等数值分析软件对不稳定斜坡进行参数分析和数值模拟并且利用极限平衡法评价了不同工况下的稳定性。结果表明,2#滑坡在天然状态下稳定,在暴雨状态下欠稳定,在地震作用下不稳定。最后定义了临界滑面角度Z,并拟合了临界滑面角度曲面,曲面以上斜坡不稳定,曲面以下斜坡稳定。