滑面参数的反算方法(旧文新读、假日专题)

在国内进行多次培训班讲课时,很多人都非常关心滑坡的参数的反算。因此,我就归纳一下,供大家参考。

滑面力学参数的确定,是现场试验、室内试验、工程地质条件类比、经验数据和反算分析综合确定的结果,其中反算分析由于可有效模拟滑坡的特征,在滑面参数的确定中具有相当重要的地位。

1、滑面参数反算工况选择

滑坡反算工况的稳定性选用应以滑坡历史上所经历的最不利工况稳定性和滑坡当前的状态,综合分析滑坡所处的阶段和对应的稳定度数值,从而为滑面参数的反算提供合理的稳定系数。
所谓滑坡历史上所经历的最不利工况稳定性,就是老滑坡的主滑段参数反算时,应充分考虑老滑坡在历史上可能已经历了,甚至是多次经历了规范上所要求的天然工况、暴雨工况和地震工况,故在主滑段参数反算时,不仅仅是只进行天然工况下的主滑面参数反算,而可能要以暴雨工况和地震工况状态下的坡体稳定性去反算主滑段参数,可能更为合理。
对于新近发生的滑坡,如工程滑坡在主滑段的参数反算时,可根据诱发滑坡的主要因素,采用合理的工况反算主滑面参数。如滑坡为工程开挖诱发的工程滑坡,则宜结合开挖规模采用天然工况反算滑坡的主滑面参数;如滑坡为降雨诱发的滑坡,则宜采用暴雨工况反算滑坡的主滑面参数;如滑坡为地震诱发的滑坡,则宜采用地震工况反算滑坡的主滑面参数。

2、不同性质的滑面参数反算

根据典型滑坡的牵引段、主滑段和抗滑段三段性质,相应的各段滑面物理力学参数分析如下:
1)牵引段即滑坡后缘段,为滑坡岩土体的主动受力段,由土体主动破裂面或岩体结构面控制。
对于堆积体来说,可根据α=45°+φ/2进行反算得到牵引段滑面的内摩擦角值,其中α为主动破裂面倾角。此时,由于滑坡后缘裂缝已经拉开,故粘结力数值C为零;
对于岩体破裂面来说,由于滑坡下滑时受到拉剪作用,结构面的内摩擦角值可根据岩体具体结构面的性质确定,但此时粘结力数值也为零。
2)抗滑段即滑坡前缘段,为滑坡岩土体的被动受力段。
土质或类土质抗滑段滑面为被动挤压形成,可依据被动破裂面α=45°-φ/2-β进行反算得到抗滑段的内摩擦角值,其中α为破裂面倾角,β为主滑面与抗滑面之间的夹角。
此外,老滑坡抗滑段滑面参数可依据滑面原状土的剪切试验、工程经验确定,而岩体结构面控制的抗滑段滑面参数,可依据现场大剪试验、工程经验确定。
3)主滑段位于滑坡中部,为滑坡滑面参数反算的核心。
根据以上求出的牵引段和抗滑段滑面的抗剪参数,依据滑坡的稳定系数,将其代入相应的稳定性计算公式,即可得出主滑段滑面的抗剪参数。
切忌没有区别滑面的不同性质而取全滑面的平均值进行滑面的参数反算。尤其是滑坡后缘牵引段具有较长的拉剪破裂面,或滑坡前部具有较长的抗滑段时,取平均值反算滑面参数会造成较大的主滑段参数误差,从而造成滑坡下滑力失真而影响工程防治方案的合理确定。
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