滑坡应变分析和滑动带土体剪切特性研究
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Science &Technology Vision 科技视界0引言滑坡(landslide)是斜坡岩土沿着某一破坏面(或软弱面)整体向下滑动的现象,是山区常见的一种不良物理地质现象。
对滑坡稳定性进行分析研究已经是多数工程必做的工作。
滑坡稳定性分析时,除需知道滑面位置外,还必须知道滑体容重γ、滑面的抗剪强度指标c、以及设计所要求的稳定系数K。
滑体容重γ通过试验或凭经验确定,滑面强度指标c、影响很大,因为即使有微小的差别,均能造成很大的差异。
1根据滑坡的滑动性质用剪切试验方法求滑面上的抗剪强度指标用试验方法求滑面土的的抗剪强度指标的关键在于要尽可能地模拟它的实际状态,只有这样才可能获得符合实际情况的数据。
对于各种类型滑坡,就其滑面上的剪切状况来说,大致可分为三种情况:(1)新生滑坡,现在尚未滑动而即将发生滑坡者,显然这时潜在滑动面上并未发生剪切破坏,待发生剪切破坏时滑坡就滑动了;(2)滑坡已滑动,而且持续不断在发生剪切位移,滑带土已剪坏;(3)介于上述两者之间,历史上曾发生过滑动,而现今并非经常滑动的滑坡。
然而由于滑坡过程本身的多样性和复杂性,以及土介质的多样性,成因、结构的复杂性与不均匀性,其强度随外界因素变化的可变性等,使得使用现有的土工试验仪器和方法很难准确地模拟滑带土的实际受力状态和变化过程。
2用反算法求滑面土的抗剪强度指标滑坡的每一次滑动都可以看成是一次大型的模型试验。
只要弄清滑动瞬间的条件,就可以求出该条件下滑面土的抗剪强度指标。
对于曾经产生过滑动的滑坡稳定性,可通过滑坡滑带土在滑动前瞬间处于极限平衡条件下的抗剪强度指标与现场实测的抗剪强度指标对比分析,以判断滑坡的稳定性。
然后,再按滑动已发生后的实际断面检算滑坡体的稳定系数。
反算法所求出c、值的可靠性取决于反算条件是否完备与可靠。
实践证明,只要反算条件可靠,所得指标将能较好的反映土的力学性质。
根据滑带土的性质不同,滑坡极限平衡状态抗剪强度指标的推算可以分为综合c 法、综合法及兼有c、法。
矿山工程中滑坡地质灾害特征及成因分析摘要:滑坡地质灾害在矿山工程建设过程中具有严重的破坏性,加剧水土流失、减弱了水分涵养功能、降低了生物多样性等一系列生态环境问题,对周围土壤、空气造成影响。
本文通过对某矿山工程边坡的基本特征、成因分析、稳定性影响因素和破坏模式进行分析评价,提出针对性的矿山工程边坡滑坡防治建议,为该工程区域的防灾减灾提出科学依据,对保护当地人民生命和财产安全具有重要意义。
关键词:矿山滑坡;成因分析;破坏模式;稳定性;地质灾害1.矿山滑坡基本特征矿山施工区域为早期人工开挖形成的高陡边坡,后经人工复绿,坡面现状大部为草本植物及灌木覆盖。
部分边坡坡面顶部在强降雨作用下发生滑坡,滑坡后缘坡面岩土体裸露,发生滑动岩土体总量约10800m3。
目前矿山滑坡发育尚未成熟,主要发育有如下形态要素:滑坡周界、滑坡体、滑坡床、滑动面、滑坡台阶及滑坡裂缝。
滑坡后壁发育明显,未见滑坡舌,滑坡前缘未见鼓丘及土垄。
1.1矿山滑坡区地貌形态及滑坡周界矿山滑坡区位于人工边坡坡面顶部,早期坡面呈阶梯状,因滑坡造成坡面阶梯损毁,坡面坡度呈40°~60°。
边坡坡顶山区原始地貌自然坡度一般为20°~30°,属剥蚀残丘地貌单元。
滑坡区顶界为因滑坡形成的陡坎,其上为原始自然山体,坎高9m,坡度70°~80°,揭露矿带矿体结构为强风化粉砂岩,目前处于相对稳定状态;滑坡区东、西两界分别为人工边坡,坡面阶梯排水设施相对完好。
由上述边界所圈定的范围即为滑坡周界,滑坡体平面总体呈扶手椅状,主滑方向303°,滑坡体纵向斜长约67m,横向平均宽约112m,分布面积约3600m2,滑体平均厚约3.0m,体积约10800×104m3,从滑体体积判断属中型滑坡。
1.2滑坡体及其物质结构特征矿山工程施工中滑坡而产生的整体向下滑动的土体即为滑坡体。
空间范围上滑坡体是滑坡周界所圈闭的区域。
边坡稳定分析中土体抗剪强度指标的选取李金瑞【摘要】土的抗剪强度是边坡稳定分析中最重要的计算参数.本文在总结前人的研究工作基础上,对土体抗剪强度指标选取方法及其适用性进行了深入分析,并结合工程实际经验,提出参数选择原则及注意事项,以期在边坡稳定分析中更好地应用于实际工程.【期刊名称】《吉林水利》【年(卷),期】2010(000)001【总页数】2页(P44-45)【关键词】边坡;滑坡;稳定分析;抗剪强度;参数【作者】李金瑞【作者单位】安徽长江河道设计研究院,安徽,芜湖,241000【正文语种】中文【中图分类】TV3121 概述我国是一个多滑坡灾害的国家,滑坡灾害给建筑、水利、铁路、公路、矿山等带来了巨大的损失。
因此,正确地评价边坡的稳定状况是滑坡防治的关键之一,而正确的评价结果又取决于科学的边坡稳定分析方法及合理地选取计算参数。
土的抗剪强度是决定边坡稳定性的关键因素,因而正确确定土的抗剪强度指标对工程实践具有重要的意义。
本文在总结前人的研究工作基础上,针对边坡稳定分析中土体抗剪强度参数选择进行了分析,总结参数选取方法的适用性及选择原则,并结合工程实际,提出参数选择中应注意的事项,以期在边坡稳定分析中更好地应用于实际工程。
2 土的抗剪强度的定义土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力。
当土体受到荷载作用后,土中各点将产生剪应力。
若某点的剪应力达到其抗剪强度,在剪切面两侧的土体将产生相对位移而产生滑动破坏,该剪切面也称滑动面或破坏面。
随着荷载的继续增加,土体中的剪应力达到抗剪强度的区域(也即塑性区)愈来愈大,最后各滑动面连成整体,土体将发生整体剪切破坏而丧失稳定性。
3 确定土体抗剪强度指标的方法目前,土体抗剪强度指标的确定方法主要有试验、经验数据对比和极限平衡状态下的反算法等。
3.1 土的抗剪强度试验当前,土的抗剪强度试验有室内试验和现场大型剪切试验。
室内试验分直剪试验与三轴试验。
3.1.1 直剪试验直剪试验的试验设备与操作都比较简单,试验费用低,获得工程上广泛应用。
145管理及其他M anagement and other关于滑坡勘查中常见问题及解决办法的探讨郭 政(江西省地质矿产勘查开发局九一六大队地灾研究院,江西 九江 332009)摘 要:随着城市建设的高速发展,建设用地日益紧缺,人类工程活动对山体的破坏愈发频繁,进而引起诸多地质灾害,在我省赣北地区滑坡灾害最为常见,在实际地灾勘查、设计工作当中,滑坡的成因及稳定性问题往往是工程地质工作中的大难题,为了更好的为地灾防治做出优质的治理方案,需要对滑坡的工程地质及水文地质存在的问题采取相应的措施。
关键词:滑坡;勘查;稳定性评价及计算;治理方案设计中图分类号:P642.22 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2020)18-0145-2收稿日期:2020-09作者简介:郭政,男,生于1991年,汉族,江西九江人,本科,研究方向:地灾治理工程勘查设计、岩土工程勘察设计。
本文以实际工程“湖口县石钟山景区旅游公路K2+650~K2+815滑坡应急治理工程”为例阐述,滑坡勘查、设计工作当中遇到的问题及解决办法。
该工程主要目的是采用工程措施,保护该滑坡点在将来存在条件下,不致因滑坡失稳而危及前缘公路及过往车辆及行人及市政设施和信号铁塔、游客的生命财产安全。
该工程主要任务是在对滑坡地质资料分析的基础上,进一步确立滑坡可能的失稳模式及危害性,结合滑坡具体的工程地质及水文地质环境,对滑坡治理工程实施的可行性进行分析,并选定滑坡治理工程方案进行设计。
存在的难题:(1)因地质环境的复杂性,滑坡规模及滑面位置的难以确定。
(2)因钻探工艺及场地条件制约,滑带土的c、φ值难以确定。
本工程案例通过详细的现场调查结合工程地质钻探对滑坡得出定性且定量的结果;通过恢复山体反演分析方法反求滑带土的c、φ值,并结合勘查试验数据,预测分析滑体稳定性,为工程设计方案提供科学的依据[1]。
1 滑坡体基本情况1.1 现场调查结果滑坡点位于湖口县石钟山景区旅游公路工程K2+66~K2+815段东侧山体中上部,因近期坡脚进行削方、拆迁作业,使得山体形成了一段坡脚长约167m 的高陡人工切坡,属岩土混合坡,隐患体规模约11000m 3。
岩土边坡中的滑动面分析岩土边坡稳定性是岩土工程中的重要问题之一,对于确保边坡的安全性和可靠性具有重要意义。
滑动面作为岩土边坡稳定性分析中的关键参数,对于边坡的稳定性评价起着决定性作用。
本文将介绍岩土边坡中滑动面的分析方法和相关应用。
一、滑动面的定义与分类滑动面是指岩土边坡中,在受到外力作用或重力的作用下,会发生剪切破坏的区域。
滑动面可以按照不同的分类标准进行划分,常见的分类方式有:1. 几何形态分类:滑动面可以分为平面滑动面、曲面滑动面、不规则滑动面等。
2. 起伏特征分类:滑动面可以分为光滑平整面、粗糙走向错动面等。
3. 物理特征分类:滑动面可以分为强硬滑动面、软弱滑动面等。
二、滑动面分析的方法在岩土工程中,分析滑动面的稳定性是保证边坡稳定的重要环节。
根据边坡的复杂性和滑动面的多样性,我们需要综合运用多种方法进行分析。
以下是几种常用的滑动面分析方法:1. 古滑动面的研究:通过对附近已经发生滑坡的边坡进行调查和分析,寻找古滑动面的特征,以得到滑动面的走向、倾角等参数。
2. 岩土试验:通过室内试验或现场试验,模拟实际滑动面的工况,获取滑动面的剪切强度参数等相关数据。
3. 地质勘探:通过钻孔、地质勘察等方法,获取岩土层界面的性质及与周围土层的接触状况,从而推断出滑动面的可能位置。
4. 数值模拟:利用数值分析软件,输入岩土的力学参数、边坡的尺寸、荷载条件等数据,模拟边坡的应力分布和变形情况,进而确定滑动面的位置和稳定性。
三、滑动面分析的应用滑动面的分析结果对边坡的稳定性评价和设计具有重要指导意义。
以下是滑动面分析的几个常见应用:1. 边坡设计:通过对滑动面的稳定性分析,确定边坡的合理坡度和坡高,确保边坡在外力作用下不发生滑动破坏。
2. 边坡加固:如果滑动面的稳定性不足以满足设计要求,可以采取加固措施,如钢筋锚固、喷射混凝土等,提高滑动面的抗剪强度。
3. 滑坡预测:通过对已有滑坡案例的滑动面研究和分析,可以预测未来可能发生滑坡的边坡,并采取相应的防治措施。
不同含水率下滑带土的力学特性研究张小林;韩爱果;任光明【摘要】通过中剪试验和侧限压缩试验,研究同一干密度、不同含水率条件下滑带土的抗剪强度、内聚力、摩擦系数和侧限压缩试验中孔隙比、压缩系数、压缩模量的变化规律等.结果表明:随着含水率的增加,抗剪强度呈线性减小,内聚力和摩擦系数减小,可用对数方程表示.孔隙比、压缩系数和压缩模量变化显著,但敏感性有所不同.【期刊名称】《河北工程大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(033)001【总页数】4页(P96-99)【关键词】滑带土;中剪试验;侧限压缩试验;含水率【作者】张小林;韩爱果;任光明【作者单位】成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都610059;成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都610059;成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都610059【正文语种】中文【中图分类】TU432滑带土是滑坡物理力学作用(温度、压力、剪应力)和水—岩(土)化学作用的产物,存在于多数滑坡的滑床与滑体之间,其结构破碎、厚度不等使滑带受力特殊和形成过程复杂,使得其结构特征和物理力学、地球化学等性质与滑坡体中其他部位的岩土体存在较大的差异[1-2],并且成为滑坡中力学强度最低的软弱带。
其力学特性一直是土力学与岩土工程领域的重要研究课题,与滑坡的发展变形、稳定性评价有着密切的关系[3-4]。
因此,获取正确可靠的滑带土力学参数对准确预报滑坡地质灾害及确定滑坡治理方案至关重要。
西藏、青海等高海拔、高严寒、交通不便地区的工程项目,要采取原状土进行室内试验非常困难,要进行现场试验更是需要很大的投资。
所以,国内外对扰动滑带土研究甚多,尤其是不同含水率下滑带土的力学特性研究,取得了可喜的成果。
如王海东等[5]使用WF循环单剪试验系统研究了含水率对非饱和砂土力学特性影响,陈伟等[6]用室内三轴剪切试验研究青海地区重塑黄土力学性能影响,Zhang Dingwen等[7]研究压实非饱和土的模量与含水率关系,Athanasopoulos[8]对经过土工膜加固的高饱和度淤泥质黏土进行了大型直剪试验研究, 分析了随着剪应力的不断增大,加固土剪切损伤变形行为以及土与土工膜间接触摩擦力的发展变化过程,吴民晖等[9]利用侧限压缩固结仪研究了不同含水率重塑黄土变形特性分析,分析了含水率对于重塑黄土的变形影响。
滑带土抗剪强度特性的环剪试验研究李小伟;吴益平;张荣;廖建明【摘要】以黄土坡滑坡滑带土为研究对象,采用环剪仪研究了天然含水率的滑带土在不同法向应力与剪切速率下的抗剪强度特性.试验结果表明:滑带土的峰值强度和残余强度均随着法向应力的增大而增大,并呈现出较强的线性关系;0.1~10mm/min范围内的剪切速率对滑带土的残余剪切强度影响不明显,变化幅度在±6%以内;但剪切速率越大,滑带土需要更多的变形以达到残余强度;随着剪切速率地增大残余黏聚力不断地减小,残余内摩擦角逐渐地增大,峰值强度及峰值黏聚力、内摩擦角均增大;剪切速率对滑带土的软化特性影响明显,并且较大的剪切速率使得剪切过程中从剪切盒侧壁流失的黏粒与孔隙水增多,因此在进行滑带土排水环剪时,宜采用较小的剪切速率.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2014(014)027【总页数】5页(P273-276,282)【关键词】环剪试验;抗剪强度;法向应力;剪切速率;软化特性【作者】李小伟;吴益平;张荣;廖建明【作者单位】中国地质大学(武汉)工程学院;中国地质大学(武汉)工程学院;教育部长江三峡库区地质灾害研究中心,武汉430074;中国地质大学(武汉)工程学院;中国地质大学(武汉)工程学院【正文语种】中文【中图分类】TU432滑带土是滑坡的重要组成部分,与滑坡的发展变形有着密切的关系[1],开展对滑带土抗剪强度特性的研究,可为滑坡的稳定性分析与防治提供重要的力学参数和理论依据,对于揭示滑坡发生机制以及演化机理等具有重要意义[2]。
不同于常规直剪仪和三轴仪,环剪仪可在试验过程中保持剪切面面积不变和试样在连续的位移条件下进行剪切,且能动态控制法向应力和剪切速率等条件[3]。
因此,环剪仪已被广泛用于大剪切位移条件下的滑带土残余强度特性研究,在应变软化研究方面的作用也越来越重要。
本次试验以三峡库区黄土坡滑坡滑带土为研究对象,利用环剪仪,研究了法向应力和剪切速率对滑带土抗剪强度特性的影响作用。