边坡稳定分析中土体抗剪强度指标的选取

［ 作者简介］ 李金瑞 （ ９ ５ ．男，黑龙江大庆人 ，工程师，现从事长江河道堤防规 划设计咨询工作 。 １ ７ 一）
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吉林 水利
边坡稳定 分析中土体抗 剪强度指标 的选取
好 地应 用 于 实 际 工程 。
［ 关键 词 ］ 边坡 ｝滑 坡 ；稳 定分 析 ；抗剪 强度 ；参数 ［ 圈分 类 号］ Ｔ １ 中 Ｖ３ ２
［ 献 标 识 码］ Ｂ 文
１ 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
验费 用低 ，获得工 程上广泛应 用 。滑带受 剪时土 体所 处 的条 件不 同会 影 响 土体 抗剪 强 度 的不 同。 通 常试验 时模 拟不 同的条件 ，进行 不同条 件下 的 试验 ，从而 获得各 种不 同的抗剪强 度指标 。 ①不 固结不排水 （ 快剪 ）试验 ，相应 的粘聚 力 与 内摩擦 角指标 分别为 ， 。 这种试 验 当 施 加垂 直 荷 载 Ｐ 以后 ，立 即加 水平 剪力 ，在 ３— ５ ｎ内把 土样 剪 损 。在试 验 ｍｉ 过程 中 ，不 让 土 中水 排 出，保 持 土 的 含 水 量 不 变 ，因此试样 中存 在孔 隙水 压力 ，使有效应 力 降 低 ，此 时测 得 的抗 剪强度最 小 。如果在浸水 下进 行 这 项 试 验 ， 即获 得 饱 和 快 剪 强 度 。 适用范 围 ：适 用于在边 坡施工 开挖情 况与暴 雨 下和库水 降落期 滑坡 突然发生 的急剧破 坏 ，也 适用 于新建 路堤边坡 的浅层 稳定 分析 。与此种强 度 指标相应 的稳定 分析方 法是 总应 力法 ，通过模 拟 现场 的剪 切试验 ，直接 测定 土在破坏 时发挥 的 强 度 ，它避免 了确 定孔 隙压力 的困难 ，因而适用
［ 收稿 日期］ ２ ０ — １ — １ ０９ ０ ３
② 固结不排水 （ 固结 快剪 ）试验 ，相应 的粘 聚力与 内摩擦 角 指标 分 别 为 Ｃ ， 。试 样 在垂 。 直 压力下 排水 固结稳 定后 ，迅速 施 加水 平 剪力 ， 以保持 土样的含水 量在剪 切前后 基本不 变 。浸水 ． 固结快 剪可测得饱 和 固结 快剪 强度 。此 时试件 的 有效应 力 有 一 定 控 制 ，仍 含 有 一 定 量 的 孔 隙水 压 ，测 得的抗剪 强度稍 大于 ｃ ， 。 适 用范 围 ：固结不 排水剪 切试验用 来模拟 土 坡在 自重和正 常荷载下 固结 已完成 ，后 来 又遇 到 快速荷 载下 被 剪 破 的情 况 。这 种 强 度 适 用 于 时 动 、时停 的滑 坡在天然 状态下 或雨 中突然破坏 的 状态 ，也适用 于新建路 堤边坡 稳定分 析 。它适 应 采用 总应力法 分析 的粘 性土 。 ③ 排水剪 （ 固结慢 剪）试 验 ，相应 的粘 聚力 与 内摩 擦角指 标分别 为 ｃｄ 或 ｃ， ，９ｄ 试件 在 施 加垂 直荷 载 Ｐ后 ，让孔 隙水 压 力 消散 ，再施加 水平剪力 。每级 水平剪 力施加后 都 充分 排水 ，使 土样在应 力变化 过程 中始 终处 在孔
于wk.baidu.com性 土。
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
第 １ 期 （ ３２ ） 第 ３ 期
［ 文章 编 号］ １０ —８ ６ （０ ０ １０４ —２ ０９２ ４ ２ １）０ —０４０
吉 林 水 利
２１ ０ ０年 １月
边坡稳定分析 中土体抗剪强度指标的选取
李 金瑞
（ 徽 长 江 河 道 设 计 研 究 院 ，安 徽 安 芜湖 ２ １０ ） ４ ０ ０
［ 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 总蛄 前 人 的研 究工 作 基础 上 ，对 土 体 抗 剪 强 度 指 标 摘 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
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 （ 即塑性 区）愈来 愈 大 ，最后 各 滑 动面 连 成 整 也 体 ，土体将 发生整 体剪切破坏 而丧失稳 定性 。