土质边坡滑移面_带_的确定及参数的选取_陈志刚

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滑坡稳定性分析中的抗剪强度指标的确定方法

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分别表示抗滑面倾角；
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滑坡（１ａｎｄｓｌｉｄｅ１是斜坡岩土沿着某一破坏面（或软弱面）整体向下厶、Ｌ． — —分别表示抗滑、下滑段面的长度。滑动的现象．是山区常见的一种不良物理地质现象。对滑坡稳定性进由上可反算滑面（带）的综合值。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．２综合值法道滑面位置外，还必须知道滑体容重、滑面的抗剪强度指标ｃ、以及２当滑带土的抗剪强度主要为摩擦力而黏聚力很小时．可假定ｃ＝设计所要求的稳定系数Ｋ。滑体容重通过试验或凭经验确定，滑面０．反算土的综合内摩擦角，所谓综合是指包含了少量黏聚力的因素。强度指标ｅ、影响很大．因为即使有微小的差别，均能造成很大的差这种简化方法适用于滑带土由断层错动带或错落带等风化破碎岩屑异
值可按下式推算：
Ｋ —Ｗ２ｄ２＋ｃｏＬＲ
ＷＩｄ１
，Ｊ、Ｌ——分别表示抗滑、下滑段面的长度；
— 折线滑面上综合单位黏聚力： ∞ ——折线滑面上综合内摩擦角：ｍ．ｎ— — 滑体下滑段和抗滑段的分块数。用反算法只能求出一组ｅ、值．它只能代表整个滑面上的平均指标对大多数滑坡来说，由于滑面各段的性质有差别，从上到下使用同级ｃ、值将带来一定误差。为了消除这种影响，反算式可先用试验方法或经验数据确定上下段的指标．只反算埋深较大的主滑段指标。ｃ—
Ｓｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｉｓｉｏｎ

滑面抗剪强度参数的指标的确定

滑面抗剪强度参数的指标的确定滑面、滑带（以下简称滑面）抗剪强度参数的确定与否，直接影响滑坡稳定性的检算和滑坡下滑力的合理计算。

其抗剪强度参数的来源主要有土工试验、反算和经验综合确定。

1、土工试验土工试验是滑面抗剪强度参数确定中必不可少的重要一环，但需依据滑坡的工程地质力学确定相应的土工试验内容。

因为，滑坡的稳定状态、变形位移等不同，必然造成滑面抗剪强度在动态发展的过程呈现出不同的数值。

此外，滑面的抗剪强度与物质成分，含水量等密切相关，因此，应分段在滑坡的不同部位进行滑面的土工取样后，应明确告诉试验人员所要进行的土工试验具体要求。

如是要进行固结快剪，饱和剪还是重合剪强度，抑或是进行峰值强度还是残余强度等。

但需要说明的是，由于现场取样的困难，造成土工试工试验不可能完全符合滑坡的真实情况。

因此，滑面抗剪强度的土工试验并不能直接或作为唯一的基础资料应用于滑坡处治。

实践证明，对于粗颗粒较多或滑面很薄而不能有效取样时，宜采用现场原位大剪试验进行滑面抗剪强度参数的选取。

原位大剪试验确定的滑面抗剪强度参数相较于室内土工试验要更符合现场实际情况，但由于费用较高和试验难度较大，故工程实践多应用于重要的滑坡工程处治之中，而在一般的滑坡处治中应用较少。

2、反算滑面抗剪强度参数反算是滑坡主滑段指标反算的简称，也就是说，滑面抗剪强度参数前应通过主动破裂面、被动破裂面等模型，先行对滑坡的牵引段和抗滑段进行计算，然后在合理评价滑坡稳定系数的基础上，代入传递系数法公式对主滑段的抗剪强度参数进行反算。

这就是说，对于存在牵引段、抗滑段和主滑段的典型滑坡而言，不加区别的对滑面从前至后采用同一个数值进行全断面反算是不合理，不正确，将直接造成滑面参数由于这种平均式的反算导致失真，直接影响滑坡的病害治理，这是明确禁止的。

滑坡反算法中，有一个前提是必须明确滑坡所处的稳定状态，故只有依据滑坡蠕滑状态、挤压状态、微滑状态等合理确定滑坡的稳定系数后，方可确保滑面抗剪强度参数的反算有效性。

边坡稳定性分析及滑移面快速确定

第４３卷㊀第６期２０２１年１１月地㊀震㊀工㊀程㊀学㊀报C H I N A E A R T H Q U A K EE N G I N E E R I N GJ O U R N A LV o l ．４３㊀N o ．６N o v e m b e r ,２０２１㊀㊀收稿日期:２０２０Ｇ０８Ｇ１１㊀㊀基金项目:国家自然科学基金(５２１６８０５０);国家自然科学基金青年基金(５１７６８０４０)㊀㊀第一作者简介:叶帅华(１９８３－),男,河南巩义人,教授,博士后,主要从事支挡结构㊁地基处理及岩土工程抗震研究.E Ｇm a i l :ye s h ＠l u t ．e d u ．c n .㊀㊀通信作者:章瑞环(１９９５－),男,甘肃平凉人,硕士研究生,主要从事支挡结构及岩土工程抗震研究.E Ｇm a i l :Z h a n gR H １９９５＠１６３．c o m .叶帅华,章瑞环,袁中夏．边坡稳定性分析及滑移面快速确定[J ]．地震工程学报,２０２１,４３(６):１３６１Ｇ１３６７．D O I :１０．３９６９/j．i s s n ．１０００Ｇ０８４４．２０２１．０６．１３６１Y ES h u a i h u a ,Z HA N G R u i h u a n ,Y U A N Z h o n g x i a ．S t a b i l i t y a n a l y s i so f s l o p ea n d q u i c kd e t e r m i n a t i o no f s l i p su r f a c e [J ]．C h i n a E a r t h q u a k eE n g i n e e r i n g J o u r n a l ,２０２１,４３(６):１３６１Ｇ１３６７．D O I :１０．３９６９/j．i s s n ．１０００Ｇ０８４４．２０２１．０６．１３６１边坡稳定性分析及滑移面快速确定叶帅华１,２,章瑞环１,２,袁中夏１,２(１．兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室,甘肃兰州７３００５０;２．兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心,甘肃兰州７３００５０)摘要:针对边坡稳定性分析及滑移面确定这一工程问题,提出一种解析法.首先根据基本假设及边坡的几何关系,建立边坡滑移面确定模型,推导出滑移面控制方程;然后基于极限平衡理论,采用解析的方法推导出与滑移面控制方程相关联的安全系数解析表达式;最后通过求解目标函数(一元函数)在定义域上的最小值,求出边坡最小安全系数及对应的临界滑移面.通过算例验证表明:本文方法的边坡稳定性分析结果与传统极限平衡条分法分析结果基本一致,最小安全系数偏差不超过ʃ５％;本文方法所确定的临界滑移面与基于传统极限平衡条分法所广泛搜索的临界滑移面比较接近.本文方法对于高效㊁精准地进行边坡稳定性分析及滑移面确定具有借鉴意义.关键词:极限平衡法;滑移面控制方程;安全系数;临界滑移面;边坡稳定性中图分类号:T U ４４３㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:１０００Ｇ０８４４(２０２１)０６－１３６１－０７D O I :１０．３９６９/j．i s s n ．１０００Ｇ０８４４．２０２１．０６．１３６１S t a b i l i t y a n a l y s i s o f s l o p e a n d q u i c kd e t e r m i n a t i o no f s l i p su r f a c e Y ES h u a i h u a １,２,Z H A N G R u i h u a n １,２,Y U A NZ h o n gx i a １,２(１．K e y L a b o r a t o r y o f D i s a s t e rM i t i g a t i o n i nC i v i lE n g i n e e r i n g o f Ga n s uP r o v i n c e ,L a n z h o uU n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ,L a n z h o u７３００５０,G a n s u ,C h i n a ;２．W e s t e r nC h i n aC i v i lE n g i n e e r i n g D i s a s t e rP r e v e n t i o na n d M i t i g a t i o nE n g i n e e r i n g R e s e a r c hC e n t e r o ft h eM i n i s t r y o f E d u c a t i o n ,L a n z h o uU n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ,L a n z h o u７３００５０,G a n s u ,C h i n a )A b s t r a c t :T o s o l v e t h e p r o b l e m o f s l o p e s t a b i l i t y a n a l y s i s a n ds l i p su r f a c ed e t e r m i n a t i o n i n p r o Ｇj e c t s ,a na n a l y t i c a lm e t h o dw a s p r o p o s e d i nt h i s p a p e r ．F i r s t ,b a s e do nt h eb a s i ca s s u m p t i o na n d t h e g e o m e t r i c r e l a t i o n s h i p o f s l o p e ,am o d e l f o rd e t e r m i n i n g t h e c r i t i c a l s l i p s u r f a c eo f s l o pew a s e s t a b l i s h e d ,a n d t h e g o v e r n i n g e q u a t i o no f s l i p s u r f a c ew a s d e r i v e d ．T h e n ,b a s e do n t h e l i m i t e qu i Ｇl i b r i u mt h e o r y ,t h e a n a l y t i c a l e x p r e s s i o n o f s a f e t y f a c t o r a s s o c i a t e dw i t h t h e g o v e r n i n g e qu a t i o n o f s l i p s u r f a c ew a s d e r i v e d ．F i n a l l y ,t h em i n i m u ms a f e t y f a c t o r a n d t h e c o r r e s p o n d i n g c r i t i c a l s l i p s u r Ｇf a c e c o u l db e o b t a i n e d b y s o l v i n g t h em i n i m u mv a l u e o f o b j e c t i v e f u n c t i o n (u n a r y f u n c t i o n )i n t h e Copyright©博看网 . All Rights Reserved.d e f i n i t i o nd o m a i n．T h e c a l c u l a t i o nr e s u l t s s h o w e d t h a t t h ea n a l y s i s r e s u l t so f s l o p e s t a b i l i t y w i t h t h e p r o p o s e d m e t h o da r eb a s i c a l l y c o n s i s t e n tw i t ht h o s e w i t ht h et r a d i t i o n a l l i m i te q u i l i b r i u m m e t h o d,a n d t h e d e v i a t i o n o f t h em i n i m u ms a f e t y f a c t o r c a l c u l a t e d b y t h e t w om e t h o d s i s l e s s t h a n ʃ５％;T h ec r i t i c a ls l i p s u r f a c ed e t e r m i n e d b y t h e p r o p o s e d m e t h o di sc l o s et ot h a t w i d e l y s e a r c h e db y t h e t r a d i t i o n a l l i m i t e q u i l i b r i u m m e t h o d．T h em e t h o d i nt h i s p a p e r c a nb eu s e da sa r e f e r e n c e f o r e f f i c i e n t a n d a c c u r a t e s l o p e s t a b i l i t y a n a l y s i s a n d s l i p s u r f a c e d e t e r m i n a t i o n．K e y w o r d s:l i m i t e q u i l i b r i u m m e t h o d;g o v e r n i n g e q u a t i o no f s l i p s u r f a c e;s a f e t y f a c t o r;c r i t i c a l s l i p s u r f a c e;s l o p e s t a b i l i t y０㊀引言对于边坡稳定性的研究一直是岩土界广泛关注的问题之一.目前边坡稳定性的研究方法主要有有限元法和极限平衡法.针对有限元法[１Ｇ４],国内外学者做了大量工作,并取得了一定成果,但是仍有很多问题,例如:该方法着重边坡的变形分析,很难给出明确的临界滑移面[５];安全系数的力学概念不明确[６];当边坡变形较大时,容易出现计算不收敛等一系列问题.因此经典的极限平衡法[７Ｇ９]凭借其独特的优势在边坡稳定性分析中占据着主导地位,在国内外研究中方兴未艾.极限平衡法在分析边坡稳定性时一般分两步进行:第一步,对某一可能滑移面,构造安全系数F s 与滑移面的关系;第二步,对众多潜在滑移面,计算安全系数并确定相应于最小安全系数F s(m i n)的滑移面,即临界滑移面.近几十年来,绝大多数研究都集中到第一步,得出了许多有效的安全系数计算公式[１０Ｇ１２]:最早有F e l l e n i u s提出的瑞典条分法,后来有学者在此基础上又提出了B i s h o p法㊁J a n b u法㊁M o r g e n s t e rＧP r i c e法和S p e n c e r法等.近年来,蒋斌松等[１３]㊁郑宏等[１４]基于极限平衡理论,采用无条分法给出了边坡安全系数的解析表达式;时卫民等[１５]在假定滑裂面为平面的基础上,给出了阶梯型边坡临界滑移面及最小安全系数的解析算式.对第二步的研究,近年来也取得了许多成果,对边坡临界滑移面的搜索提出了一些新方法:如莫海鸿等[１６]提出应用模式搜索法寻找临界滑移面;马忠政等[１７]提出了三向搜索法,在一定程度上提高了滑移面搜索效率.目前临界滑移面的搜索方法主要有变分法[１８]㊁固定模式搜索法㊁数学规划方法[１９]㊁随机搜索方法[２０]和人工智能方法等.但是无论哪种方法都没有摆脱广泛试算这一重大弊端,当自由度大时,其计算量将难以想象.另外,近年来可靠度理论也开始广泛运用于边坡稳定性分析中,并取得了颇为丰富的成果[２１Ｇ２２].但现有的边坡可靠度分析大多建立在传统极限平衡条分法的基础上,自然而然地沿袭了传统极限平衡条分法的上述缺点[２３].基于以上论述,在前人研究的基础上,本文拟提出一种采用解析的方法进行边坡稳定性分析及临界滑移面确定的新方法,并通过实例验证其可行性.此方法可提高边坡滑移面确定及稳定性分析的效率与精度,克服传统方法在边坡稳定性分析中存在的计算量大㊁滑移面搜索效率低等问题,为均匀土质边坡临界滑移面确定及稳定性分析提供技术参考.１㊀基本假定根据极限平衡理论和瑞典圆弧法的基本假设以及均匀土质边坡发生滑移时滑移面的位置㊁形状等基本特征,为方便滑移面控制方程和安全系数解析表达式的推导,提出以下３条基本假定:(１)边坡为均匀土质边坡,其抗剪强度服从M o h rＧC o u l o m b准则.(２)土条间的作用力对边坡稳定性的影响不大,可以忽略;或土条两侧的作用力大小相等㊁方向相反且作用于同一直线上.(３)假定剪切面为通过坡脚的圆弧面,即在横剖面上滑移面为圆弧;圆弧的圆心位于边坡上方.２㊀滑移面确定模型以边坡A B D为例,建立如图１所示的边坡滑移面确定模型.线段A B表示边坡坡面;B D表示边坡坡顶;β表示坡面角;H表示坡高.以坡脚A 为原点建立直角坐标系０x y,圆弧A C为假定的滑移面,其圆心为点o,半径为r,圆弧A C与坡顶平面B D的交点为C;直线A E为圆弧A C在点A处的切线.根据建立的滑移面确定模型,进行滑移面控制方程的推导,具体过程如下.(１)在直角坐标系中,令点o坐标为(a,b),点C坐标为(S,H),点A坐标为(０,０),则圆弧A C的方程为:２６３１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀地㊀震㊀工㊀程㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２１年Copyright©博看网 . All Rights Reserved.图１㊀边坡滑移面确定模型F i g ．１㊀D e t e r m i n a t i o nm o d e l o f s l o p e s l i p su r f a c e (x －a )２＋(y －b )２＝r ２㊀(１)且满足:a ２＋b ２＝r ２㊀(２)(S －a )２＋(H －b )２＝r ２㊀(３)(２)对于均匀土质边坡A B D ,坡面A B 处于单向应力状态,其上的作用力σ１为大主应力.根据M o h r ＧC o u l o m b 破坏准则,当单元体剪应力达到土体抗剪强度时会发生破坏,那么滑移面A C 与大主应力作用方向即坡面A B 的夹角为:θ＝４５ʎ－φ２㊀(４)㊀㊀令k 为切线A E 的斜率,由几何关系可得:k ＝t a n (β－θ)㊀(５)则:a ＝－kb ㊀(６)(３)联立式(２)㊁(３)㊁(６)可求得滑移面圆弧的圆心及半径表达式为:a ＝k (H ２＋S ２)２k S －２Hb ＝H ２＋S ２２H －２k S r ＝k ２＋１(H ２＋S ２)２H －２k S üþýïïïïïïïï㊀(７)式中:H c o t βɤS ,k ɤ０H c o t βɤS ＜Hk,k ＞０ìîíïïï㊀(８)至此,滑移面控制方程已确定.当一个边坡给定后,k ㊁H 均为已知量,滑移面控制方程将变成关于S 的一元函数.３㊀边坡稳定性分析３．１㊀安全系数解析式推导根据滑移面确定模型及控制方程,建立如图２所示的边坡稳定性分析模型,进行边坡安全系数解析式的推导.图２㊀边坡稳定性分析模型F i g ．２㊀S l o p e s t a b i l i t y a n a l ys i sm o d e 将滑动土体A B C A 划分为宽度d x 趋于无限小的土条微元,取其中的土条c d e f 进行分析,其受力示意图如图３所示.该土条上的作用力有d W ㊁d N 及d T ,由土条平衡条件得:d N ＝d W c o s αd T ＝d W s i n α}㊀(９)式中:d W ＝γh d x ,为土条重力;d N 为作用于滑移面的正应力;d T 为作用于滑移面的剪应力.图３㊀土条c d e f 受力示意图F i g ．３㊀S c h e m a t i c d i a g r a mo f t h e f o r c e o n s o i l b a r c d e f由式(９)可得在整个滑移面上,由所用土条自重引起的剪力所产生的滑动力矩:M s ＝rʏx bx ad T ＝r ʏx bx aγh si n αd x ㊀(１０)３６３１第４３卷第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀叶帅华,等:边坡稳定性分析及滑移面快速确定㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Copyright©博看网 . All Rights Reserved.同理,由所有土条上的抗剪强度所产生的抗滑力矩为:M r ＝rʏx bx at a n φd N ＋c l ()＝r ʏx bx aγh t a n φc o s αd x ＋c l ()(１１)式中:x a ㊁x b 分别为积分下限与上限;c 为土体黏聚力;φ为土体内摩擦角;l 为弧长.由几何关系可知式(１０)㊁(１１)中:s i n α＝x －arc o s α＝r ２－(x －a )２rüþýïïïï㊀(１２)㊀㊀边坡的安全系数F s 为抗滑力矩M r 与滑动力矩M s 的比值:F s＝ʏx bx aγh t a n φc o s αd x ＋c l ʏx bx aγh s i n αd x ＝γt a n φI r＋c l γIs(１３)式中:I r ＝１６r{－t a n β[２r ２＋(H c o t β－a )２] r ２－(H c o t β－a )２}－１６r[(S －a ) (b －H )２]－r ２(b －a t a n β)a r c s i n a r éëêêùûúú＋１６r[(３a ２＋２b ２)b t a n β＋４S r ２－a b ２]＋r ２(a t a n β－H )a r c s i n H c o t β－a r éëêêùûúú－r ２(b －H )a r c s i n S －a r éëêêùûúú(１４)I s ＝H ２６r(３a c o t β＋３b －H c s c ２β)㊀(１５)l ＝２r a r c s i n H ２＋S ２２r㊀(１６)式中:a ㊁b ㊁r 的取值列于式(７).３．２㊀临界滑移面和最小安全系数的确定由式(１３)可以看到,当一个边坡给定以后,边坡的安全系数F s 为S 的一元函数,那么求最小安全系数F s (m i n)将变为一元函数求最值的问题,亦为数学优化问题[２４Ｇ２５],其目标函数及约束条件分别为式(１７)㊁(１８).F s (m i n)＝m i n F s (S )㊀(１７)s ．t ．H c o t βɤS ,k ɤ０H c o t βɤS ＜Hk ,k ＞０ìîíïïï㊀(１８)求解时可借助MA T L A B 计算软件,通过MA T L A B 中嵌套f m i n 函数实现对最小安全系数F s (m i n)的求解计算,也可以应用图解法实现对F s (m i n )的求解计算.求得S 后,根据式(７)即可确定与最小安全系数F s (m i n )相对应的滑移面,即临界滑移面.４㊀算例验证已知某均质边坡:坡高H ＝６．５m ,坡角β＝５５ʎ,重度γ＝１９k N /m ３,黏聚力c ＝３２k P ,内摩擦角φ＝２３ʎ.对此边坡算例,采用不同方法进行临界滑移面的确定及最小安全系数计算,并对不同方法的计算结果进行对比分析.４．１㊀本文方法对上述边坡算例,采用本文方法进行边坡临界滑移面确定及最小安全系数计算.通过分析计算,在定义区间[４．６,３１．９]内,S 与F s 的关系如图４所示.从图４可以看到,当S ＝８．４m 时,安全系数F s 取最小值２．２３３,即最小安全系数F s (m i n)＝２．２３３.将S ＝８．４m 代入式(７)可以得到最小安全系数所对应的临界滑移面圆心坐标o (－２．３９６,１１．７７４),半径r ＝１２．０１５m .图４㊀S ＧF s 关系曲线F i g．４㊀S ＧF s r e l a t i o n c u r v e ４．２㊀传统极限平衡条分法对上述边坡算例,采用基于传统极限平衡条分法的边坡稳定性分析软件G e o S t u d i o 中的S L O P E /W 分析模块进行边坡稳定性分析计算,并选用B i s h o p法㊁J a n b u 法㊁M ＧP 法和S p e n c e r 法４种不同的分析方法(统称传统极限平衡条分法),建立如图５所示的分析模型.各方法的计算结果列于表１.４６３１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀地㊀震㊀工㊀程㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２１年Copyright©博看网 . All Rights Reserved.图５㊀G e o S t u d i o边坡稳定性分析模型(B i s h o p法) F i g．５㊀G e o S t u d i o s l o p e s t a b i l i t y a n a l y s i sm o d e(B i s h o p m e t h o d)表１㊀传统极限平衡条分法边坡稳定性分析结果T a b l e１㊀A n a l y s i s r e s u l t s o f s l o p e s t a b i l i t y w i t ht r a d i t i o n a l l i m i t e q u i l i b r i u m m e t h o d s计算方法临界滑移面圆心坐标(a,b)临界滑移面半径r/m最小安全系数F s(m i n)B i s h o p法(－１．９７５,１１．３１)１１．４８１２．１４５J a n b u法(－１．９７５,１１．３１)１１．４８１２．１６０MＧP法(－０．２７,８．７５)９．００５２．３３０S p e n c e r法(－０．２７,８．７５)９．００５２．３３３４．３㊀对比分析将采用本文方法求得的边坡最小安全系数与采用传统极限平衡条分法求得的结果进行对比(表２).从表２中可以看到,两种方法分析结果的定性完全一致(F s(m i n)＞１．０,边坡稳定),定量相近,最小安全系数相对偏差不超过ʃ５％.将采用本文方法计算确定的临界滑移面与基于传统极限平衡条分法广泛搜索得到的临界滑移面进行对比,结果如图６所示.从图６可以看到,本文方法所确定的临界滑移面与基于B i s h o p法和J a n b u法所广泛搜索的滑移面基本一致,而与基于MＧP法和S p e n c e r法所广泛搜索的滑移面有一定差异.其主要原因在于对条间力的考虑方面本文方法与B i s h o p法和J a n b u法比较相似,与MＧP法和S p e n c e r法则差距较大.但整体而言,采用本文方法所确定的临界滑移面与基于传统极限平衡条分法所广泛搜索的滑移面还是比较接近的.表２㊀安全系数对比T a b l e２㊀C o m p a r i s o no f s a f e t y f a c t o r s计算方法最小安全系数F s(m i n)最小安全系数相对偏差/％本文方法２．２３３ＧB i s h o p法２．１４５４．１％J a n b u法２．１６０３．４％MＧP法２．３３０－４．２％S p e n c e r法２．３３３－４．３％图６㊀不同方法搜索的临界滑移面示意图F i g．６㊀S c h e m a t i c d i a g r a mo f c r i t i c a l s l i p s u r f a c ew i t hd i f fe r e n tm e t h o d s该实例佐证了本文基本假设的合理性,也证明了本文方法在边坡稳定性分析及临界滑移面确定方面的可行性.相对G e o S t u d i o而言,本文方法不需要划分网格,并进行广泛的搜索计算,也不会出现搜索计算不收敛的情况,所以在边坡稳定性分析方面具有较大的优势.５㊀参数影响分析本文方法的特殊之处就是引入了参数k,但参数k的合理性并不能通过一个算例来充分说明,还有待进一步验证.k的取值与坡面角β与土体内摩擦角φ有关.因此以上述算例为背景,针对β与φ分别设计单因素试验,采用本文方法和严格的MＧP 法进行稳定性分析计算,并将分析结果进行对比,研究参数β㊁φ对本文方法分析结果准确性的影响,同时研究其对边坡稳定性的影响.５．１㊀参数β对本文方法准确性的影响坡面角β取３０ʎ㊁４５ʎ和６０ʎ,采用本文方法和MＧP法分别进行稳定性分析计算,结果如图７所示.图７中,R D m a x代表最小安全系数相对偏差的最大值.从图７中可以看到,本文方法的准确性不受β取值影响,始终与MＧP法的计算结果保持较高的相似性,偏差最大时仅为１．８％.边坡稳定性受坡面角β的影响明显,最小安全系数F s(m i n)与坡面角β基本呈反比例关系.５．２㊀参数φ对本文方法准确性的影响土体内摩擦角φ取１６ʎ㊁２２ʎ和２８ʎ,采用本文方法和MＧP法分别进行稳定性分析计算,结果如图８所示.从图８中可以看到,本文方法的准确性也不受φ取值影响,始终与MＧP法的计算结果保持较高的相似性,偏差最大时仅为－１．５％.边坡最小安全系数F s(m i n)与φ呈正比例关系.５６３１第４３卷第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀叶帅华,等:边坡稳定性分析及滑移面快速确定㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Copyright©博看网 . All Rights Reserved.图７㊀参数β对本文方法准确性的影响F i g ．７㊀I n f l u e n c e o f p a r a m e t e r βon t h e a c c u r a c y o f t h e p r o po s e dm e t h od 图８㊀参数φ对本文方法准确性的影响F i g ．８㊀I n f l u e n c e o f p a r a m e t e r φon t h e a c c u r a c y o f t h e p r o po s e dm e t h o d 通过上述分析可以看到,本文方法边坡稳定性分析结果的准确性不受边坡参数取值的影响,始终与M ＧP 法的分析结果保持较高的相似性,这也说明本文方法中参数k 的取值是科学㊁合理的.６㊀结论本文基于极限平衡理论,提出一种边坡稳定性分析及滑移面快速确定的新方法,并通过算例及试验对该方法进行了验证,得到以下结论:(１)本文方法边坡稳定性分析结果与传统极限平衡条分法分析结果的定性一致,定量相近,二者分析得到的最小安全系数的相对偏差不超过ʃ５％,完全满足工程要求.(２)本文方法所快速确定的临界滑移面与基于传统极限平衡条分法所广泛搜索的临界滑移面比较接近.(３)本文方法边坡稳定性分析结果的准确性不受边坡参数取值的影响,始终与传统极限平衡条分法保持较高的相似性.参考文献(R e f e r e n c e s)[１]㊀郑颖人,赵尚毅．有限元强度折减法在土坡与岩坡中的应用[J ]．岩石力学与工程学报,２００４,２３(１９):３３８１Ｇ３３８８．Z H E N G Y i n g r e n ,Z H A O S h a n g y i ．A p p l i c a t i o no fs t r e n g t hr e Ｇd u c t i o nF E Mi n s o i l a n d r o c k s l o pe [J ]．C h i n e s e J o u r n a l of R o c k M e c h a n i c s a n dE ng i n e e r i n g ,２００４,２３(１９):３３８１Ｇ３３８８．[２]㊀史卜涛,张云,张巍．边坡稳定性分析的物质点强度折减法[J ]．岩土工程学报,２０１６,３８(９):１６７８Ｇ１６８４．S H IB u t a o ,Z H A N G Y u n ,Z HA N G W e i ．S t r e n g t hr e d u c t i o n m a t e r i a l p o i n tm e t h o d f o r s l o p e s t a b i l i t y[J ]．C h i n e s e J o u r n a l o f G e o t e c h n i c a l E n g i n e e r i n g,２０１６,３８(９):１６７８Ｇ１６８４．[３]㊀O B E R H O L L E N Z E RS ,T S C HU C HN I G GF ,S C HW E I G E R HF ．F i n i t ee l e m e n ta n a l y s e so fs l o p es t a b i l i t y p r o b l e m su s i n gn o n Ｇa s s o c i a t e d p l a s t i c i t y [J ]．J o u r n a lo fR o c k M e c h a n i c sa n d G e o t e c h n i c a l E n g i n e e r i n g,２０１８,１０(６):１０９１Ｇ１１０１．[４]㊀R A B I E M．C o m p a r i s o n s t u d y be t w e e n t r a d i t i o n a l a n df i n i t e e l e Ｇm e n tm e t h o d s f o r s l o p e s u n d e rh e a v y r a i n f a l l [J ]．H B R CJ o u r Ｇn a l ,２０１４,１０(２):１６０Ｇ１６８．[５]㊀秦卫星,陈胜宏,陈士军．有限单元法分析边坡稳定的若干问题研究[J ]．岩土力学,２００６,２７(４):５８６Ｇ５９０．Q I N W e i x i n g ,C H E N S h e n g h o n g ,C H E N S h i j u n ．A s t u d y o n s o m e i s s u e s f o r s l o p e s t a b i l i t y a n a l y s i s b y f i n i t e e l e m e n tm e t h Ｇo d [J ]．R o c ka n dS o i lM e c h a n i c s ,２００６,２７(４):５８６Ｇ５９０．[６]㊀赵尚毅,郑颖人,时卫民,等．用有限元强度折减法求边坡稳定安全系数[J ]．岩土工程学报,２００２,２４(３):３４３Ｇ３４６．Z H A OS h a n g y i ,Z H E N G Y i n g r e n ,S H IW e i m i n ,e t a l ．A n a l ys i s o n s a f e t y f a c t o ro f s l o p eb y s t r e n g t hr e d u c t i o nF E M [J ]．C h i Ｇn e s e J o u r n a lo fG e o t e c h n i c a lE n g i n e e r i n g,２００２,２４(３):３４３Ｇ３４６．[７]㊀卢坤林,朱大勇,甘文宁,等．一种边坡稳定性分析的三维极限平衡法及应用[J ]．岩土工程学报,２０１３,３５(１２):２２７６Ｇ２２８２．L U K u n l i n ,Z HU D a y o n g ,G A N W e n n i n g ,e t a l ．３Dl i m i t e q u i Ｇl i b r i u m m e t h o d f o rs l o p es t a b i l i t y a n a l y s i sa n d i t sa p pl i c a t i o n [J ]．C h i n e s eJ o u r n a lo f G e o t e c h n i c a l E n g i n e e r i n g ,２０１３,３５(１２):２２７６Ｇ２２８２．[８]㊀黄梦宏,丁桦．边坡稳定性分析极限平衡法的简化条件[J ]．岩石力学与工程学报,２００６,２５(１２):２５２９Ｇ２５３６．HU A N G M e n g h o n g ,D I N G H u a ．S o m ea s s u m p t i o nc o n d i t i o n s o f l i m i t e q u i l i b r i u m m e t h o d f o r s l o p e s t a b i l i t y a n a l y s i s [J ]．C h i Ｇn e s eJ o u r n a lo f R o c k M e c h a n i c sa n d E n g i n e e r i n g ,２００６,２５(１２):２５２９Ｇ２５３６．[９]㊀刘振平,杨波,刘建,等．基于G R A S SG I S 与T I N 滑动面的边坡三维极限平衡方法研究[J ]．岩土力学,２０１７,３８(１):２２１Ｇ２２８．L I U Z h e n p i n g,Y A N G B o ,L I U J i a n ,e ta l ．T h r e e Ｇd i m e n s i o n a l l i m i t e qu i l i b r i u m m e t h o db a s e do nG R A S SG I Sa n dT I Ns l i d Ｇ６６３１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀地㊀震㊀工㊀程㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２１年Copyright©博看网 . All Rights Reserved.i n g s u r f a c e[J]．R o c ka n dS o i lM e c h a n i c s,２０１７,３８(１):２２１Ｇ２２８．[１０]㊀C H E NLL,Z HA N G W G,Z H E N GY,e t a l．S t a b i l i t y a n a l y s i sa n dd e s i g nc h a r t sf o ro v e rＧd i p r o c ks l o p ea g a i n s tb iＧp l a n a rs l i d i n g[J]．E n g i n e e r i n g G e o l o g y,２０２０,２７５:１０５７３２．[１１]㊀邓东平,李亮．基于非线性统一强度理论下的边坡稳定性极限平衡分析[J]．岩土力学,２０１５,３６(９):２６１３Ｇ２６２３．D E N GD o n g p i n g,L I L i a n g．L i m i t e q u i l i b r i u ma n a l y s i s o f s l o p es t a b i l i t y b a s e do nn o n l i n e a ru n i f i e ds t r e n g t ht h e o r y[J]．R o c ka n dS o i lM e c h a n i c s,２０１５,３６(９):２６１３Ｇ２６２３．[１２]㊀WA N GZY,Z HA N G W G,G A OXC,e t a l．S t a b i l i t y a n a l y s i s o f s o i l s l o p e s b a s e do n s t r a i n i n f o r m a t i o n[J]．A c t aG e o t e c h n iＧc a,２０２０,１５(１１):３１２１Ｇ３１３４．[１３]㊀蒋斌松,蔡美峰,吕爱钟．边坡稳定性的解析计算[J]．岩石力学与工程学报,２００４,２３(１６):２７２６Ｇ２７２９．J I A N GB i n s o n g,C A IM e i f e n g,LÜA i z h o n g．A n a l y t i c a l c a l c uＧl a t i o no f s l o p e s t a b i l i t y[J]．C h i n e s e J o u r n a l o f R o c kM e c h a n i c sa n dE n g i n e e r i n g,２００４,２３(１６):２７２６Ｇ２７２９．[１４]㊀郑宏,谭国焕,刘德富．边坡稳定性分析的无条分法[J]．岩土力学,２００７,２８(７):１２８５Ｇ１２９１．Z H E N G H o n g,T A NG u o h u a n,L I UD e f u．As l i c eＧf r e em e t h o df o r s t a b i l i t y a n a l y s i so f s l o p e s[J]．R o c ka n dS o i lM e c h a n i c s,２００７,２８(７):１２８５Ｇ１２９１．[１５]㊀时卫民,叶晓明,郑颖人．阶梯形边坡的稳定性分析[J]．岩石力学与工程学报,２００２,２１(５):６９８Ｇ７０１．S H IW e i m i n,Y E X i a o m i n g,Z H E N G Y i n g r e n．S t a b i l i t y a n a l yＧs i s o n s t e pＧs h a p e d s l o p e[J]．C h i n e s e J o u r n a l o fR o c kM e c h a nＧi c s a n dE n g i n e e r i n g,２００２,２１(５):６９８Ｇ７０１．[１６]㊀莫海鸿,唐超宏,刘少跃．应用模式搜索法寻找最危险滑动圆弧[J]．岩土工程学报,１９９９,２１(６):６９６Ｇ６９９．MO H a i h o n g,T A N GC h a o h o n g,L I US h a o y u e．D e t e r m i n a t i o no f t h em o s t d a n g e r o u s s l i p s u r f a c ew i t h p a t t e r n s e a r c hm e t hＧo d[J]．C h i n e s eJ o u r n a l o fG e o t e c h n i c a lE n g i n e e r i n g,１９９９,２１(６):６９６Ｇ６９９．[１７]㊀马忠政,祁红卫,侯学渊．边坡稳定验算中全面搜索的一种新方法[J]．岩土力学,２０００,２１(３):２５６Ｇ２５９．MAZ h o n g z h e n g,Q IH o n g w e i,H O U X u e y u a n．An e wr o u n dＧl y s e a r c h m e t h o df o rs l o p es t a b i l i t y c h e c k i n g[J]．R o c ka n dS o i lM e c h a n i c s,２０００,２１(３):２５６Ｇ２５９．[１８]㊀陈建功,李会,贺自勇．基于变分法的均质土坡稳定性分析[J]．岩土力学,２０１９,４０(８):２９３１Ｇ２９３７．C H E NJ i a n g o n g,L IH u i,H EZ i y o n g．H o m o g e n e o u s s o i l s l o p es t a b i l i t y a n a l y s i sb a s e do nv a r i a t i o n a lm e t h o d[J]．R o c ka n dS o i lM e c h a n i c s,２０１９,４０(８):２９３１Ｇ２９３７．[１９]㊀M E N GJ,HU A N GJ,S L O A NS W,e t a l．D i s c r e t em o d e l l i n g j o i n t e d r o c k s l o p e s u s i n g m a t h e m a t i c a l p r o g r a mm i n g m e t h o d s[J]．C o m p u t e r s a n dG e o t e c h n i c s,２０１８,９６:１８９Ｇ２０２．[２０]㊀邹广电,陈永平．滑坡和边坡稳定性分析的模拟退火Ｇ随机搜索耦合算法[J]．岩石力学与工程学报,２００４,２３(１２):２０３２Ｇ２０３７．Z O U G u a n g d i a n,C H E N Y o n g p i n g．C o u p l i n g a l g o r i t h m o fs i m u l a t e d a n n e a l i n g a l g o r i t h ma n d r a n d o ms e a r c hm e t h o d f o rs l o p e s t a b i l i t y a n a l y s i s[J]．C h i n e s e J o u r n a l o fR o c kM e c h a n i c sa n dE n g i n e e r i n g,２００４,２３(１２):２０３２Ｇ２０３７．[２１]㊀WA N G L,WU C Z,T A N G L B,e ta l．E f f i c i e n tr e l i a b i l i t ya n a l y s i s o f e a r t hd a ms l o p es t ab i l i t y u s i n g e x t r e m e g r a d i e n tb o o s t i n g m e t h o d[J]．Ac t aG e o t e c h n i c a,２０２０,１５(１１):３１３５Ｇ３１５０．[２２]㊀C H E NLL,Z HA N G W G,G A O XC,e t a l．D e s i g nc h a r t s f o r r e l i a b i l i t y a s s e s s m e n t o f r o c kb e d d i n g s l o p e s s t a b i l i t y a g a i n s tb iＧp l a n a r s l i d i n g:S R L E Ma n dB P N Na p p r o ac h e s[J]．G e o r i s k:A s s e s s m e n t a n dM a n a g e m e n t o f R i s k f o rE n g i n e e r e dS y s t e m sa n dG e o h a z a r d s,２０２０(１):１Ｇ１６．[２３]㊀C H E NFY,Z H A N G R H,WA N G Y,e t a l．P r o b a b i l i s t i c s t aＧb i l i t y a n a l y s e s o f s l o p e r e i n f o rc e dw i t h p i l e s i n s p a t i a l l y v a r i aＧb l e s o i l s[J]．I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o fA p p r o x i m a t eR e a s o n i n g,２０２０,１２２:６６Ｇ７９．[２４]㊀陈祖煜,邵长明．最优化方法在确定边坡最小安全系数方面的应用[J]．岩土工程学报,１９８８,１０(４):１Ｇ１３．C H E NZ u y u,S H A O C h a n g m i n g．T h eu s eo ft h e m e t h o do fo p t i m i z a t i o nf o r m i n i m i z i n g s a f e t y f a c t o r si ns l o p es t a b i l i t ya n a l y s i s[J]．C h i n e s eJ o u r n a lo f G e o t e c h n i c a l E n g i n e e r i n g,１９８８,１０(４):１Ｇ１３．[２５]㊀J I NLX,F E N G Q X．I m p r o v e d r a d i a lm o v e m e n t o p t i m i z a t i o n t od e t e r m i n e t h e c r i t i c a l f a i l u r e s u r f a c e f o r s l o p e s t a b i l i t y a n a l y s i s[J]．E n v i r o n m e n t a l E a r t hS c i e n c e s,２０１８,７７(１６):１Ｇ１３．７６３１第４３卷第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀叶帅华,等:边坡稳定性分析及滑移面快速确定㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Copyright©博看网 . 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顺层岩质滑坡参数取值分析

顺层岩质滑坡参数取值分析郑海泽【摘要】顺层岩质滑坡的滑面确定较为简单,但其软弱结构面的抗剪强度指标确定较为困难.本文结合工程实例,运用反演计算、室内实验并结合重庆地区经验,并通过数值模拟分析,确定顺层岩质滑坡软弱结构面的抗剪强度指标.%It is easy to dDetermininge the slip surface of bedding rock landslide is sample,but determining its shear strength index in weak structure surface is difficult.An engineering case was adopted in the paper,and then the inversion calculation was used;laboratory experiment was conducted with the combination of the experience of Chongqing area,and also,numerical simulation method was employed.Finally,the shear strength index of soft rock surface of bedding rock landslide was obtained.【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2017(039)003【总页数】3页(P111-113)【关键词】顺层岩质边坡;破坏模式;参数【作者】郑海泽【作者单位】中煤科工集团重庆设计研究院有限公司,重庆400042【正文语种】中文【中图分类】TU457随着城市化进程的加快，近几年重庆地区的基础建设也在迅猛发展。

随着基础建设的增加，岩质滑坡也频繁发生，尤其是顺层岩质滑坡，危害性极大，造成经济损失巨大。

大多岩质顺层坡的滑动，均为坡体内部存在一层或几层软弱结构面，由于人类活动或暴雨的影响，沿其软弱结构面滑动的可能性极大。

滑坡滑带土抗剪强度参数研究综述

滑带土抗剪强度参数确定方法研究进展张建敏，陈传胜（中南林业科技大学，长沙 410018）摘要：滑坡对工程建设的危害很大，常使交通中断，影响公路的正常运输。

滑带土抗剪强度参数值的合理选定是正确进行滑坡工程分析和设计的关键，文章通过回顾国内外一些代表性工作，在综述了滑带土抗剪强度的五种特征强度及其相互关系的基础上，着重从滑带土抗剪强度参数的测试及估算方法上进行了分析，总结了各种方法的优缺点，并对取值方法中遇到的问题进行了探讨，旨在为选取滑坡抗剪强度参数提供新的思路及提高其取值精度提供一定的帮助。

关键词：滑坡；滑带土；抗剪强度参数；残余强度滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或软弱带，整体或分散地顺坡向下滑动的自然现象。

俗称“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等，是一种典型的地质灾害现象[1]。

近年来，由于全球变暖，极端气候频繁出现，道路的建设等原因，滑坡等地质灾害发生的几率成倍增加，其危害不可估量：轻则损毁车站、铁路、公路、桥涵等交通设施，造成交通中断，影响道路的畅通；重则造成重大的人员伤亡，给人民的生命财产和国家的经济建设带来重大损失，因此滑坡的治理迫在眉睫[2,3]。

国内外大量研究已证明滑坡的活动与否常常取决于滑带土的应力状态和强度的变化，这些变化又最终取决于滑带土的类型、微观结构特征、物质组分和形成机理等[4,5], 滑带土已成为滑坡研究的重要内容。

滑带土抗剪强度参数的粘聚力(c)和内摩擦角(φ)的确定是滑坡稳定性评价及滑坡治理工程设计中的关键问题。

当φ值相差仅1～2°时，推力可能成倍增加，参数的取值直接影响着滑坡推力的计算和整治工程方案的选定[6]。

本文主要对滑坡滑带土抗剪强度的类型及其参数的确定方法，特别是残余强度方面的研究成果进行了总结和综述，并对其中一些问题进行了探讨，有助于进一步梳理滑带土抗剪强度参数确定方法的研究方向，提高抗剪强度参数的取值精度。

基于有效垂直应力水平的滑带土强度参数适用性研究_陈传胜

第30卷第8期岩石力学与工程学报 V ol.30 No.82011年8月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Aug .，2011收稿日期：2010–12–29；修回日期：2011–04–15基金项目：中南林业科技大学青年基金重点项目(101–0596)；中南林业科技大学引进人才基金项目(104–0088)；湖南省教育厅科学研究项目(10C1340) 作者简介：陈传胜(1971–)，男，博士，2009年于日本鹿儿岛大学水土保持工程专业获博士学位，现任副教授，主要从事环境岩土工程等方面的教学与研究工作。

E-mail ：ccs197@基于有效垂直应力水平的滑带土强度参数适用性研究陈传胜，张建敏，文仕知(中南林业科技大学环境科学与工程研究所，湖南长沙 410004)摘要：滑带土强度参数的正确选取是滑坡稳定性评价和抗滑工程设计中的关键问题。

在已有研究成果的基础上，以四川薛城镇滑坡为例，对其滑带土样进行固结–大位移环剪–再固结–再环剪的剪切试验，再现复活型滑坡滑带土的强度特性，提出基于不同有效垂直应力(滑动体覆盖厚度)采用相应的残余强度和再生强度参数的取值方法，并论证其合理性，对复活型滑坡滑面强度参数的合理取值具有极为重要的参考价值。

关键词：边坡工程；复活型滑坡；残余强度；再生强度；环剪试验；稳定性分析中图分类号：P 642 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2011)08–1705–07STUDY OF APPLICABILITY OF STRENGTH PARAMETERS OF SLIDING ZONE SOIL BASED ON EFFECTIVE VERTICAL STRESS LEVELCHEN Chuansheng ，ZHANG Jianmin ，WEN Shizhi(Institute of Environmental Science and Engineering ，Central South University of Forestry and Technology ，Changsha ，Hunan410004，China )Abstract ：The strength parameters of sliding zone soil are indispensable factors for stability evaluation and countermeasure design for landslides. Based on the previous study results ，the shear tests on sliding zone soil derived from Xuecheng landslide ，located along Zagunao river ，Sichuan province ，are conducted as follows ：first the sliding zone soil is consolidated ；then large displacement ring sheared ，then consolidated again ，and last ring sheared again ；and the strength characteristics of sliding zone soil of the reactivated landslide are simulated and clarified. The method for determining and selecting the residual strength and recovered strength parameters depending on different effective vertical stresses is proposed and proved to be useful and rational for the reactivated landslide. The method may provide some important references for rationally choosing strength parameters of sliding zone soil of the reactivated landslide.Key words ：slope engineering ；reactivated landslide ；residual strength ；recovered strength ；ring shear test ；stability analysis1 引言古滑坡在工程建设过程中常被激活，并沿已有滑带滑动，称为复活型滑坡。

土质边坡滑移面_带_的确定及参数的选取_陈志刚

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滑移面 # 带 $ 强度参数的选取
滑移面 5 带 6 强度参数是评价滑坡稳定性最重要的数据，现通过安徽某地滑坡分析举例说明。
该滑动主轴方向为 ?@@ 向，南北长 8/= ..>，东西宽 4.= ..>，厚 0= .. < 1= 1.>，体积滑坡体剖面示意图见图 - 。该滑坡体为填土体，由于受到自重应力沿斜坡的下滑 -= .4 A /.1 >: ，分力长期作用，土体颗粒产生粒间滑动，并向临空面方向发展。当下滑力大于滑面上抗滑分力时，蠕动变形增大，并在坡体内产生剪应力。填土前围墙 5 挡土墙 6 虽起一定支挡作用，但其埋深仅 /= 1.>: ，且其支挡阻力不足以挡住内侧土体推力，造成围墙反而被推出 /= 1. < -= ..>，呈推移式破坏，尔后受墙的移动及前缘临空面形成的影响，墙内侧填土不断被牵引，且向填土后缘
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滑坡体主滑线上第 3 条块的力学作用图
M39F ;K 5M;NF 5M3I39C A+55
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库伦被动土压力计算示意图
QDMMF9 N+553RF F+ELH NEF55DEF
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滑坡岩土参数取值的探讨

滑坡岩土参数取值的探讨一、滑坡岩土参数获取方法目前，滑坡岩土参数主要采用野外原位测试、室内试验、工程地质类比法、反算法等综合确定。

1、试验法试验法是通过野外勘察手段于滑体及滑带处采取天然原状土样或重塑土送试验室进行试验，根据滑坡性质、组成滑带土的岩性、结构和滑带滑动受力条件，采用快剪、饱和快剪或固结快剪或饱和固结快剪等方法得出天然与饱和状态下多次剪与残余剪的抗剪强度，因取样代表性及试验方法等问题常常导致数值分散，因此必须对这些数据进行分析与研究，将异常数据予以剔除后再作统计，得出数据后还应分析其可靠性及代表性，并根据实际情况予以调整。

2、现场原位测试法通过在现场布置探坑、探井对滑带土进行揭露，对揭露出的滑面进行大型剪切试验，取得野外抗剪强度。

3、工程地质类比法对具有相类似的地质条件下同类型滑坡进行调查，收集沿线新老滑坡处治采用的滑带土力学指标，分析牵引段和抗滑段岩性变化和c、φ值变化大小，根据经验选取，将收集到的资料进行比选。

4、反演分析法选用滑动后实测的主滑面进行，首先合理选择滑坡当前的稳定系数K，如对正在滑动的滑坡选用小于l的K（0.95≤K<1），对处于暂时稳定的滑坡，可选择大于1的K（1<k≤1.05）；一个平衡断面方程求一个指标，两个平衡断面方程联立求c、φ两个值，也可用图解法求取。

有条件恢复滑前极限平衡状态时，用极限平衡断面反求；若无法恢复原断面时（如古老滑坡），只能以现有稳定断面反求。

用图解法求取时宜根据抗剪强度的试验结果及经验数据，先给定其中某一个相对稳定值再反求另一个，然后再反过来。

并以最不利工况计算。

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有条件恢复滑前极限平衡状态时，用极限平衡断面反求；若无法恢复原断面时（如古老滑坡），只能以现有稳定断面反求。

用图解法求取时宜根据抗剪强度的试验结果及经验数据，先给定其中某一个相对稳定值再反求另一个，然后再反过来。

浅谈滑坡勘查过程中滑动面(带)的确定

浅谈滑坡勘查过程中滑动面（带）的确定[摘要]滑坡广泛发生在山地、高原及丘陵地区，直接危害山区人民的生命和财产安全。

滑坡防治工程是否达到预期目的，关键在于设置的抗滑建筑物（如挡土墙、抗滑桩）是否穿过滑动面（带）深入于滑床，因此，能否准确地确定滑坡滑动面（带）是滑坡勘查的关键。

[关键词]滑坡勘查滑动面（带）确定1概述滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。

滑坡广泛发生在山地、高原及丘陵地区，是阻碍山区社会经济发展的主要地质灾害，直接危害主要包括：毁坏城镇、村庄、铁路、公路、航道、房屋、矿山企业等，造成人员伤亡和财产损失。

我国防治滑坡的工程措施很多，归纳起来分为二类：一是被动防护（如消除或减轻水的危害）；二是主动防护（包括改变滑坡体外形、设置抗滑建筑物、改善滑动带土石性质），其中设置抗滑建筑物是常用的主动防护手段之一。

滑坡防治工程是否达到预期目的，关键在于设置的抗滑建筑物（如挡土墙、抗滑桩）是否穿过滑动面（带）深入于滑床。

滑动面（带）是滑坡形态结构中重要的组成部分，滑动面（带）的形状、视滑坡体物质组成和结构不同而存在差异。

在松散土层或人工碎石土中，滑动面（带）一般呈圆弧形；在沉积岩层中夹有软弱夹层时，滑动面（带）一般呈斜线型；在土岩结合的地层中，滑动面（带）一般为土岩结合面，往往呈折线形。

需要说明的是，在土岩结合组成的斜坡中，当岩层中夹有软弱夹层时，往往会产生两个滑动面（带），一个是土岩结合面，一个由软弱夹层构成，两者在滑坡发育中具有同等重要的作用，并可导致不同物质类型的斜坡产生不同的滑坡方式。

岩层中的滑动面（带）一般由破碎岩、岩屑、岩粉、泥质物组成，性质相对软弱，厚度相对较小，如果丢失或者误判，将会产生严重的后果，从而危害人民的生命和财产安全。

所以能否准确地确定滑坡滑动面（带）是滑坡勘查的关键。

某厚层碎石土滑坡滑面判定及防治对策

第１１卷　第２期中　国　地　质　调　查Ｖｏｌ．１１　Ｎｏ．２２０２４年４月ＧＥＯＬＯＧＩＣＡＬＳＵＲＶＥＹＯＦＣＨＩＮＡＡｐｒ．２０２４ｄｏｉ：１０．１９３８８／ｊ．ｚｇｄｚｄｃ．２０２４．０２．１３引用格式：张劲松，杨红，叶咸，等．某厚层碎石土滑坡滑面判定及防治对策［Ｊ］．中国地质调查，２０２４，１１（２）：１０８－１１５．（ＺｈａｎｇＪＳ，ＹａｎｇＨ，ＹｅＸ，ｅｔａｌ．Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｌｉｐｓｕｒｆａｃｅｏｆａｔｈｉｃｋｇｒａｖｅｌｓｏｉｌｌａｎｄｓｌｉｄｅａｎｄｔｈｅｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙ［Ｊ］．ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｕｒｖｅｙｏｆＣｈｉｎａ，２０２４，１１（２）：１０８－１１５．）某厚层碎石土滑坡滑面判定及防治对策张劲松１，３，杨红２，叶咸１，３，郑瑞敏１，倪洪亮１（１．云南省交通规划设计研究院股份有限公司，云南昆明　６５００１１；２．云南省水利水电勘测设计研究院，云南昆明　６５００２１；３．云南省数字交通重点实验室（筹），云南昆明　６５００４１）摘要：碎石土滑坡防治的难点是对其滑动面的准确判定。

以大漾云高速公路Ｋ１４＋０３０—Ｋ１４＋１３０段左侧厚层碎石土滑坡为例，在地面调查、钻探、原位测试、室内试验、稳定性分析等基础上，充分查明了滑坡范围内地质结构特征及滑坡的成因机制，对碎石土类滑坡稳定性影响最大的因素是地震。

对碎石土层中滑动面进行了综合判定，滑坡体颜色为褐黄色，碎石成分以小粒泾碎石为主，同时密实度呈松散状，钻孔岩心有明显擦痕，碎石颗粒有定向排列趋势。

在此基础上，经过方案比选，最终提出双排抗滑桩＋锚索框格梁边坡防护＋截水沟的防治方案，该方案达到了良好的治理效果。

研究结果对类似厚层碎石土滑坡滑面判定及防治对策研究具有借鉴意义。

关键词：山区高速公路；碎石土滑坡；成因机制；滑面判定；稳定性验算；防治对策中图分类号：Ｐ６４２．２文献标志码：Ａ文章编号：２０９５－８７０６（２０２４）０２－０１０８－０８　收稿日期：２０２３－１１－０２；修订日期：２０２４－０２－２８。

倾倒滑移滑带的形成机理和参数选取方法

倾倒滑移滑带的形成机理和参数选取方法项后军;童志怡【期刊名称】《西部探矿工程》【年(卷),期】2011(023)002【摘要】说明倾倒滑移滑带形成的特殊性及其力学参数不易获取,强调必须研究其形成机理,并在此基础上形成参数选取的新方法.倾倒滑移滑带的形成通常具备两个条件:第一,岩体自身或上覆堆积层的重力弯矩足够大,第二,边坡岩体的底部有临空面.将倾倒滑移滑带的工程地质条件归纳为3点:(1)反倾边坡底部坡角较陡,岩体自重较大或上覆有一定厚度的堆积;(2)顺坡向节理面发育,岩体层面强度和抗弯拉强度较低,遇水后强度下降明显;(3)边坡顶部或上覆松散堆积层自然坡角较小,有一定的汇水面积.并将其演化过程划分为3个阶段:第一,卸荷回弹阶段;第二,反倾岩体弯曲、根部折裂阶段;第三,折裂面、节理面贯通阶段.根据倾倒滑移滑带的形成过程,选定边坡在倾倒前和倾倒后的两种状态,并给定两种状态下的安全系数和层面强度,然后运用Sarma法联立得到关于滑带力学参数c和ψ的二元非线性方程组,并据此解得c和ψ.【总页数】4页(P9-11,16)【作者】项后军;童志怡【作者单位】中铁大桥勘测设计院有限公司,湖北武汉,430050;浙江省地震局,浙江杭州,310013【正文语种】中文【中图分类】U418【相关文献】1.公路滑坡滑带土抗剪强度参数选取方法研究 [J], 张丽萍2.公路滑坡滑带土抗剪强度参数选取方法研究 [J], 张丽萍;刘超3.从实际滑移土坡确定滑带土抗剪强度 [J], 刘振波;赵春宏;易声义;张辉4.顺层边坡“滑移-弯曲”向倾倒变形演化探讨 [J], 邱俊;吴志柏;陈涛5.反倾岩质边坡弯曲倾倒-剪切滑移破坏分析方法研究 [J], 安明旭;张虎因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

[PPT]滑坡物理力学参数确定方法_ppt

只有当β1≤β≤β2时，岩体才能沿结构面破坏。
1

j
2

1 2
arcsin

(
1

3
2C jctg j )sin j 1 3

2 90 j 1
单结构面理论
1m
3

2(C j 3tg j ) (1 tg jctg )sin 2
对于处于蠕滑阶段的滑坡，一般假定稳定系数0.98 （特殊情况下如基岩滑坡考虑局部应力集中、产生渐进破坏，可假定稳定系数等于0.9）。
在进行反演分析时一般假定cj值求φj值。同时应特别注意以下几点：
1)应尽可能地模拟滑坡蠕滑时的边界条件，尤其是地下水水位，如果难以做到，则可取勘探时雨季最高地下水位；
2、参数类型（1）变形参数
（法向刚度Ｋｎ、剪切刚度KS ）（2）强度参数（cj、 j 值）
二）滑动面变形参数确定 1、变形性质
法向变形曲线
剪切变形曲线
2、变形参数确定
法向刚度Ｋｎ等于σ ｎ- Ｖｊ曲线上一点的切线斜率；
剪切刚度KS等于峰值前τ -u曲线上任一点的切线斜率。单位为(Mpa/cm)
m
c
3

S
2 c
mc S c
mt c m
m2 4S 2

A
c

(
c
T )B
B
Cm

A
c

c
T

A
B(

c

T
)
B
1

m

土质边坡滑动面的确定方法及实例

土质边坡潜在滑动面确定方法及实例0引言由凝聚性土类组成的均质或非均质土坡，一般假定它的稳定问题是平面应变问题。

大量研究表明，土质边坡的滑裂面为曲面，其中均质土坡可简化为圆弧面。

用极限平衡理论分析边坡稳定性时，无论用瑞典条分法(CFellenius}，Bishop 法，或Janbu 法，其关键在于确定潜在滑动面及其对应的最小安全系数。

如何较快地确定潜在滑动面圆心的大概位置，确定潜在滑面的形态和位置，对于土坡的稳定性评价具有重要意义1作图法1.1理论依据对于均匀土质边坡，坡面开挖后(图1)，坡面A 点处于单向应力状态，其上的作用力c σ为大主应力。

当单元体剪应力达到土体抗剪强度时就发生破坏，其潜在滑面一般通过坡脚。

破坏面与大主应力作用方向即坡面夹角为：0452ϕθ=- (1)1.2作图步骤根据上述理论分析，利用作图法确定滑面(图2)的具体步骤为:(1)根据(1)式求出θ，作直线BB ’垂直于BC ，过B 作BC ’与BB ’成θ夹角;(2)在BC 上任取点M ，作MT 与铅垂线成θ夹角，交BC ’于C 点;(3)过A 作AK 与坡面AB 成θ角;(4)在AK 与MT 上，分别从A 点和C 点起，以任意等长a 取线段AP , PU 和CL, LQ;(5)分别过P, U 作AB 平行线，过L, Q 作BC 平行线，交E 和F 点，连EF 交AK 于点S;(6)过点S 作MT 的平行线交BC ’于N;(7)过A 作AK 的垂线，过点N 作sN 的垂线，交于0点。

以0为圆心，以OA 为半径作圆弧AN 交BC 于DOAND 就是所求的潜在滑动面。

2对数螺旋线法对于土质边坡，其潜在滑动面除可为圆弧外能还可能为对数螺旋线(图3)，其方程为:k r ae θ= (2)式中a 、k 为常数; θ为螺旋线半径与水平线的夹角。

螺旋线上任一点B 的切线与过该点的半径r 的夹角为Ψ，与该半径r 垂线的夹角ϕ就是破裂面上的内摩摔角ϕ 。

土质、类土质坡体滑面的确定

土质、类土质坡体滑面的确定土质、类土质坡体指由坡残积、坡洪积、崩坡积、风积、冰水堆积等各种成因的堆积体，以及岩体风化形成的全风化层等构成的坡体。

对于土质、类土质坡体滑面或潜在滑面（以下统一简称滑面）的确定，许多人的第一反应就是采用圆弧搜索法，这其实往往可能是欠合理的。

因为，岩土工程虽然贯彻“大道至简”，忽略次要因素而抓住主要因素的解决问题方法，但并不是说岩土工程问题处理时奉行忽略不能忽略因素的“极简”主义。

否则，将造成土质、类土质坡体滑面的确定就成为了由软件控制的数学模拟游戏，这是非常不可取的。

土质、类土质坡体滑面的主要确定方法1、构成坡体的同一套地层中优势结构面不发育，地质体的物理力学性质较均匀时，坡体中的滑面由剪应力控制，这时可假定坡体为均质或类均质体而采用圆弧搜索法进行滑面的确定。

这类坡体如同一期沉积的黄土，同一期且同一成因的堆积体，原岩结构面不发育的残积体和全风化层、规模较大的断层破碎带内等。

2、坡体由性质差异的多套地层构成时，采用圆弧搜索法进行滑面确定时，必须要考虑到不同地层之间的接触结构面对滑面形态的影响。

尤其要切忌圆弧搜索的滑面不可切入下伏的中风化、微风化等岩质地层中。

性质差异的多套地层的形成，如崩坡积与坡洪积交替出现，新黄土上覆于老黄土，泥石流堆积于老地面，老滑坡，以及“上土下岩”的二元结构坡体等。

3、坡体存在优势结构面，滑面的确定应采用圆弧搜索与结构面配套相结合的综合确定方法。

并以结构面的发育程度确定是圆弧搜索为主，结构面配套为辅，还是结构面配套为主，圆弧搜索为辅。

尤其是坡体中发育外倾、贯通性良好的结构面时，滑面应以结构面的配套进行确定，而不宜采用圆弧搜索法确定。

这种结构面主要包括各种原生、次生、构造等结构面的风化残留结构面，以及基岩差异风化界面等。

如沉积层面的风化界面、岩浆岩的原生结构面岩脉侵入风化界面、差异风化界面、4、坡体出现变形时，圆弧搜索法确定滑面时应以坡面出现裂缝的位置为边界条件，即滑面一般情况下不可越过坡面裂缝而人为加大滑体范围，尤其是坡面上出现长大贯通性裂缝时，圆弧搜索法确定的控制性滑面就不应越过裂缝的限制边界。