土体抗剪强度参数取值的统计分析方法

滑动面上局部土体抗剪强度 由峰值强度逐渐趋于残 余强度。包承纲… 提出的强度选取原则是在不同区
域 、不 同部位 、不 同土性 、不 同工况 、不 同外部 条
件的土都应有与之相符的强度参数。根据破坏型式
和稳定分 析 中的滑动 体所 涉及 的土体 来看 ，大致 有
接影响到计算结果的可靠性 。残积土边坡滑坡一般 表现为浅层性的渐进破坏。由于风化及应变软化作 用 等原 因 ，边坡 土体 的抗剪 强 度在边 坡不 同部位 的
２考虑风化及应变软化作用的参数取值
具 有 渐 进 破 坏 特 征 的 边 坡 的稳 定 与 其 变 形 以
及 由变形引起的土体抗剪强度降低有关。边坡土体
随 着变 形 的发展 ，具 有应 变软 化性状 。在 滑坡 发生 之前 ， 滑动 面局 部抗 剪强度 可 能 已得 到完 全的发 挥 ，
ＬＩ Ｌｕ ｓ ｅ ｇ ， Ｎ ． ｈ ｎ －， Ｊ ＡＮＧ ｎ ３ Ｉ Ｇａ ｇ
，
ＢＥＩＳ ． ｉ ｈｉｗｅ ， ＬＩ Ｚｕ ｄ ４ Ｕ ． ｅ
（Ｉ Ｉｓｉ ｔ ｆ ｃ ｎ ｏｌ ｃ ａ ｉｓ ．ｎ ｔ ｕｅｏ Ｒｏ ｋａ ｄＳ ｉＭｅ ｈ ｎｃ ，Ｃｈｎ ｓ ａ ｅ ｆ ｃｅ ｃ ｓ Ｗ ｕ ａ ４ ０ ７１ Ｃｈｎ ； ２ Ｔｈ ａ ｔ ｖ ｒ Ｓｈ ｎ ｈ ｎＷａｅ ｕ ｐｌ ｔ ｉｅｅＡｃ ｄ ｍｙｏ Ｓ ｉｎ ｅ， ｈ ｎ ７０ ， ｉａ ． ｅＥ ｓ ｅ－ Ｒｉ ｅ ｚ ｅ ｔｒＳ ｐ ｙ
面上 的剪 应 变较下 段 滑动 面上 的值要小 ，因此 由应 变 引起 的强度 衰 减也较 小 。但 南于残积 土坡 滑坡 的
浅层 性 ．滑 动面一 般 处在风 化层 内 ，所 以土坡上段
滑动面上 的强度值仍然会 南于风化作用而显著减
小 ；另外 ，流变 的影 响也会 使强 度有较 大 的降低 。
降低的强度 中主要是粘聚力 ｃ 值的部分 。考虑到上 述因素的作用 ，滑动面上的ｃ和 值从上段至下段 应分别选用峰值与残余值之间的不同数值。湖北省
水 利学会 膨 胀土研 究课 题组 经 两年 多的研究 ．在 渐
０２ ．５ ０２ ．０ ０１ ．５ ０１ ．０ ００ ．５
进性破坏面上滑动面强度指标取值上积累了极其宝 贵 的经验 【： ｌ 建议 在膨 胀土 边坡设 计 中 ， 差每 ４ｍ Ｊ 高
第２ ４卷第 ２期
２０ 年 ４ ０３ 月
岩
土
力
学
Ｖ＿ ．４ Ｎｏ ２ ０ ２ １ ． Ａｐ ． ２ ０ ｒ ０３
Ｒｏ ｋ ａ ｄ Ｓ ｉ Ｍ ｅ ｈ ｎ ｃ ｃ ｎ ｏ ｌ ｃ ａ ｉｓ
文 章编 号 ：ｌＯ 一７９ 一（Ｏ ３ ０ －０７ －０ Ｏ Ｏ ５８ ２Ｏ ） ２ ２７ ４
土体抗剪强度参数取值 的统计分析方法
林鲁 生 Ｌ ，蒋 刚 ３ 白世伟 。 ，刘祖 德 ‘
（ ．中 国科学 院 武汉 岩 土力 学研 究 所 ，湖 北 武汉 Ｉ ４０ ７ ；２ 广东 省东江 一 圳供 水改 造工 程建 设 总指挥 部 ，广 东 东莞 ５３ ３０ １ 深 ２ ７ １ ０ ２０ ０ １０９；４ 武汉大 学 水 利 水电学 院 ，湖北 武汉 ４ ０７ ３０ ２） ３ 南 京 工业 大学 土木 ： 型 院 、江 苏 南 京 ． 酣 学
（ 填筑膨胀土 ，采用抗剪强度峰值 ，水 ５） 下 用 饱 和土 样 ，水上 用 非饱 和土 样 ； （ ６）软 弱 夹 层 和层 间 界 面 ，对 尚未 滑 动 的部 位，采用饱 和土样首次滑动的强度值 ，对于已经滑
动 的软弱 夹层 、层 间界 面及 古 滑坡 复 活 的滑动面 ，
ｌ ． ２ ． ２ ． ２ ． ２ ３ ８ ７ ０７ ３７ ６６ ９－ ３ ５ ２．
０６ ，
＊
０４ ・
０２ ．
３ ｃ 值 的数理统计分析 、
某水库在引水隧洞施工开挖时引起开挖面边坡 滑动， 虽经治理但 １９ 年暴雨使其又发生滑动， ９８ 前 后进 行 了两 次勘 察 ，根据边 坡 两次 的土 ＿试 验资 料 Ｔ
来 分析及 确 定边坡 的抗 剪强 度参 数 。表 １ 为边坡 通 过勘 察 确定 的 滑动 面深 度及 状态 。 ３１ ｃ、 值 的统计 ．
９，。 （）
图 ２ 内摩擦角频率分布直方 图
Ｆ ｇ ２ Ｔｈ ｒ ｑ ｅ ｃ ｓ ｒｂ ｔｏ ｉｔ ｇ ａ ｆ ｎ ｅ ｎ ｌ ｉ ． ｅ ｆｅ ｕ ｎ ｙｄｉ ｉ ｕ ｉ ｎ ｈ ｓ ｏ ｒ ｍｓｏ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｆ ｉｔｏ ｎ ｌ ｒｃｉｎａ ｇｅ
左 右 设一 级 平 台。最 高一 级斜 坡 的滑动 面上 可取
厂—１
ｌ ０ ｌ ４ ｌ ８ ２ ３ ２ ７ ３ｌ ３ ５ ４ ０
凝聚 力 ／ Ｐ ｋａ
的残余值 加上 ２３ ／ 的峰值 与残余值 之差， 即
图 １ 凝聚力频率分布直方图
Ｆｉ ． Ｔｈ ｒ ｑ ｅ ｃ ｓｒ ｂ ｔｏ ｉ ｏ ｒ ｍｓｏ ｏ ｅ ｉ ｎ ｇ１ ｅｆ ｅ ｕ ｎ ｙ ｄｉ ｉ ｕ ｉ ｎ ｈ ｓ ｇ ａ ｆｃ ｈ ｓｏ ｔ ｔ
收稿 日期 ：２ ０ －３０ ０ ２０ －５
（） ３ 坡脚塑陛区 采用应变软化后的某一残余 系数所对应的强度值 ，如果难 以确定残余系数 。可 取峰值 与残余值 的均值 。如果估计应变值较 大时 ，就取残余强度值 。水下部分用饱和土样 ， 水上部 分用 非饱 和土样 ：
作者简介 ：林鲁生。男 ，１６ ９ １年生，中国科学院武汉岩土力学研究所博士后，广东省东深供水改造工程总指挥部副总工程师，高级工程师 ．从事岩 土工 程工 作 。
Ｕ ｉｅｓ ｙ ｆ ｅｈ ｏｏ ｙ Ｎ ｎｉｇ ２ ０ ０ ， Ｃ ｉａ ４ Ｗｕ ａ ｎｖ ｒｉ ， Ｗｕ ａ ４ ０ ７ ， Ｃ ｉａ ｎｖ ｒｉ Ｔ ｃ ｎ ｌ ， ａ ｊ １０ ９ ｔｏ ｇ ｎ ｈｎ ； ｈ ｎＵ ｉｅ ｔ ｓｙ ｈｎ ７ ０２ ｈｎ ）
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｔ ｏ ｆ ａ ｉ ｇ ｖ ｌ ｅｆ ｒ ｈ ｒ ｎ ｔ ａ ａ ｔｒｏ ｓｄ ａ ｏ ｌ ｌｐ ｓ ｉｃ ｓ ｅ ． ｓ ｄ ｏ ｈ ｓ ｉｇ ｄ ｔ ｆ ａ ｓ ｒ ｃ ： ｅ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ｋ ｎ ａｕ ｅｓ ｅ ｇ ｈ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｆ ｅ ｉ ｕ ｌ ｉ ｓｏ ｅ ｉ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ Ｂａ ｅ ｎｔ ｅ ｔ ｔｎ ａａｏ ｒ ｌ ｔ ｏ ｔ ｔ ｒ ｓ ｅ ａｅ ｒｓ ｄ ａ ｏ ｌ ｌ ｐ ， ｈ ｈ ａ ｔ ｒｓｉ ｐ ａ ｔ ｒ ｎ ｅ ｉ ｕ ｌ ｉ ｓ ｅ ｔ ｅ ｃ ａ ｃ ｅ ｉ ｃ ａ ｍｅ ｅ ｓｃａ ｄ妒 ｉ ｅｄ ｆｅ ｅ ｔ ｏ ｉ ｏ ｆ ｌ ｐ ａ ｅ ｂ ｅ ｎ ｌ ｓ ｄ ｓａ ｉｔ ａｌ ． ｙ ｗａ ｆ ｓ ｏ ｒ ｔ ｒ ｎ ｔ ｉ ｒ ｎ ｓｔ ｎ ｏ ｏ ｅ ｈ ｖ ｅ ｎａ ａｙ ｅ ｔｔ ｉ ｌ Ｂ ｙ ｏ ｈ ｐ ｉ ｓ ｓｃ ｙ ｍａ ｙ ｔ ａ ｓ ａ ａ ｅｅ ａ ｋ ａ ａ ｙ ｉ ｉ ｅｓａ ｉ ｔ ｎ ｌ ｓｓｏ ｏ ｅ ａｍｅｈ ｄ ｏ ｋ ｎ ａ ｕ ｏ ｗｈ ｃ ｈ ｔ ｎ ｔ ａ ａ ｅｅ ａ ｎ ｍ ｒ ｍ ｔｒｂ ｃ ｌ ｓｓ ｎ ｔ ｔｂ ｌ ｙ ａ ａｙ ｉ ｆｓ ｐ ， ｔ ｏ ｆ ａ ｉｇ ｖ ｌｅ ｆ ｍ ｉｈ ｔ ｅｓｒ ｇ ｈ ｐ ｒ ｅ ｐ ｎ ｈ ｉ ｌ ｔ ｒ ｅ ｍ ｔｒｈ ｓ ｆ ｅ ｒ ａ ｔｔ ｄ ｘ ｏ ｔ ｅ ｓｏ ｅ ｈ ｅ ｎ ｐ ｔ ｒ ｒ ｄ ｉ ｔ ｔ ｅ ｌ ａｅ ｉ ｅ ｆ ｈ ｌ ｐ ． ａ ｂ ｅ ｕ ｗａ ． ｔｏ ｈ ｓ ｎ ｓ ｏ ｆ
２８ ７
岩
土
力
学
２ ０ 正 ０ ３，
（） ４ 裂隙随机分布的膨胀土体 ， 取考虑随机裂 隙影响的综合强度值 ，水下用饱和土样 ，水上用非
饱 和土样 ；
表 １钻孔滑动面特征
Ｔａ ｅ １ Ｔｈｅｃ ｂｌ ｈａｒ ｔ ｒｓ ｓｏ ｏｒ ｄ ｓｉ ｎｇ ｓ ｆ ｃ ａｃ ｅ ｉ“ｃ ｆｂ ｅ ｌｄｉ ｕｒ ａ ｅ
理为图 ３ ４ ， 。剔除其最大、最小的ｃ、 值 ．整理 出 ｃ 关 系见 图 ５ — 。
３２ 对统计 结果 的分 析 ．
（）从 图 １ １ 、图 ２可看 出 ，凝 聚力 接 近 于均
为了使样本更具有代表ｌ ， 生 将勘察工作所提供 的抗剪强度指标分别整理 出ｃ、 值的频率分布直 方图，见图 ｌ ２ ， 。将取土深度与 ｃ、 值的关系整
Ｋｅ ｒ ｓ ｒｓｄ ａwenku.baidu.comｏｌ ｓｅ ｔｅ ｇｈ ｍｅｈ ｄｏ ｋｎ ａｕ ｙｗｏ ｄ ： ｅ ｉｕ ｌ ｉ ｈ ａ ｓｒｎ ； ｔｏ ｆ ａ ｉｇｖ ｌｅ ｓ ； ｒ ｔ ｔ
１ 引 言
在 残积 土边 坡 的稳定 分析 计算 中 。如何 根据 边 坡 及残 积土 土体 状态 确定 土体抗 剪强 度参 数 ，将 直
采用原状饱 和土样的残余强度值 ， 或者重塑土样 的反复剪稳定强度值 。 在以上取值中 ，一般 可以取用试验值小值的 平均值 ，而 ｃ 值则取试验值的 １ ＂ １ ，也可根据 ／－ ／ ４－ ５ ＂
具 体 情 况而 定 。
从 以上 的分 析可 看 出 ，土坡 的 中段 及上 段滑 动
分 布是 不均 匀 的 。合 理 的选 取 土体抗 剪强 度参数 。 就 成为 边坡 稳 定分 析计 算 的重 要 内容 。
如下 ６ 种情况。它的参数取值可按下述思路进行 ：
（） １ 风化层
的强度 ：
采用干缩循环 ２次后的饱和土样 在 裂隙 张开 的深度 内 ， 强
（ 坡 顶张 裂隙层 ２） 度 为零 ；
摘 关
要 ：讨论 了残积土边坡强度参数的取值 ，对某残积土边坡的土工试验资料进行 了统计 ，分 析了 ｃ 妒 参数在边坡不 同部 、 键 词 ：残 积土 ；抗剪强度 ；取值方法
文献标识码 ：Ａ
位的特点 ，通过对边坡稳定计算 中多组参数 的反分析 ，提出了符合边坡实际状态强 度指标 的取值方法 。
中图分类号 ：Ｔ ｌ ｕ４
Ｓ ａ ｉｔｃ ｌ ｎ ｌ ｓｓｍｅ ｈ ｄ ｏ ｋ ｎ ａ ｕ ｏ ｔ ｔｓｉａ ａ ｙ ｉ ａ ｔ ｏ ｆｔ ｉ ｇｖ ｌ ｅｆ ｒ ａ ｓ ｅ ｔ ｅ ｇ ｈ ｐ ｒ ｍ ｅ ｅ ｓｏ ｏ ｌｍ ａ ｓ ｈ ａｒｓ ｒ ｎ ｔ ａ ａ ｔ ｒ ｆｓ ｉ ｓ
Ｒ ｃｎｔ ｃｉｇ ｒｊｃ Ｈ ａ ｑａｔ ｓ Ｇｕｎ ｄｎ ５ ３ ， Ｃ ｉａ ３Ｃｏｅｅ ｆ ｖｌ ｎ ｉ ｅｉ， ｎｉ ｅｏ ｓｕｔ ｕ ｅｔ ｅｄｕ ｒｒ， ｒ ｎＰ ｅ ａｇｏ ｇ ２ ７ １ ０ ｈｎ； ｌ ｇ ＣｉｉＥ ｇｎ ｒ Ｎａｊ ｇ ｌ ｏ ｅ ｎ ｎ
匀分布 ，而内摩擦角 的分布则较无规则 ，比较集 中分布在 ２ ． 。即平均值附近。 ７９ ３
＝ ＋ ／ （ 一 ） 然后每下降一级， 就减 ２ ３ 。 难
少１ ／ ３的峰值与残余值之差 ， 直到残余值。 南于ｃ 值 受 风化作 用 及应 变软 化作用 的影 响较 大 ，将 受到 比 值更大的衰减影响。最高一级斜坡的滑动面上可 取ｃ 的残 余 值 加 上 ２９的 峰值 与 残 余值 之 差 ， ／ 即 ｃ ２ ９ 。 ｃ） ＝ｃ ＋ ／（ 一 。然后每下降一级 ，ｃ ｃ 值就 减少 １ 的峰值与残余值之差，直到残余值 。 ／ ９