平面折转复合式滑坡的稳定性评价分析

发布时间：2018-07-12 09:46

本文选题：平面折转复合式滑坡 + 稳定性评价　；参考：《西南交通大学》2017年硕士论文

【摘要】：邻水八耳滑坡位于四川省广安市邻水县八耳镇插檐洞村二组一斜坡上,其不同于其它滑坡的特点是其为一平面折转复合式滑坡,主要由中上部的H2滑坡和下部的H1滑坡共同构成,且两滑坡的主滑方向呈现出较大的交角。根据现场勘查情况,该滑坡地表拉张、剪切裂缝大量发育,变形迹象十分明显,在降雨等条件下极易发生失稳滑动。基于对滑坡区的详细勘查以及对滑坡区岩土体的取样和试验分析,首先,总结了邻水八耳滑坡的基本特征,并对其稳定性和变形失稳模式进行了定性分析;接着,采用传统极限平衡法,分别选取H1、H2滑坡主剖面,对其进行二维稳定性定量评价;最后,运用FLAC3D软件对邻水八耳滑坡整体进行数值模拟分析,采用强度折减法求解滑坡整体的三维安全系数;在这过程中,通过一均质简单边坡算例,对采用FLAC3D强度折减法求解边(滑)坡安全系数的失稳判据和影响因素等分别进行了讨论。得出的主要结论如下:(1)邻水八耳滑坡为一平面折转复合式滑坡,主要由中上部的H2滑坡和下部的H1滑坡共同构成,其中H1滑坡前缘临冲沟侧坍滑,后缘拉张裂缝发育,属典型牵引式滑坡;H2滑坡受H1滑坡牵引作用发生滑动,存在明显的强、弱变形分区现象。(2)邻水八耳滑坡滑体厚度整体较薄,滑床泥岩、页岩相对隔水,在降雨条件下,地下水易沿滑体、基岩界面流动,导致该处岩土体抗剪强度显著降低,推测降雨是导致滑坡发生失稳滑动的主要触发因素。(3)采用极限平衡法对H1、H2滑坡各剖面进行稳定性评价,得到H1滑坡和H2滑坡强变形区在天然工况下处于基本稳定状态,在暴雨工况和地震工况下处于欠稳定～不稳定状态;H2滑坡弱变形区在天然工况和地震工况下处于基本稳定状态,在暴雨工况下处于欠稳定状态。比较各种极限平衡法得到的结果,可以发现稳定系数的大小大致符合以下规律:Janbu法Ordinary法Spence法M-P法传递系数法Bishop法。虽然各种方法得出的稳定系数存在一定差异,但是对于滑坡在各种工况下的稳定性判断,各种方法基本保持一致。(4)取一均质简单土坡作为算例,运用FLAC3D软件,分别选取不同失稳判据对边坡进行稳定性评价,其中以数值计算不收敛作为判据得到的安全系数最大为1.62,以塑性区贯通和位移突变作为判据得到的安全系数较为接近,分别为1.59、1.60。三种判据各有优劣,具有显著的内在联系,在实际的运用中,建议以FLAC3D默认的数值计算不收敛判据为主,同时结合模型塑性区分布、特征部位位移变化,对边(滑)坡是否已经处于临界失稳状态作出综合判断。(5)仍取上述简单边坡算例,研究剪胀角Ψ、抗拉强度σt、体积模量K和剪切模量G对安全系数带来的影响。剪胀角变化会对边坡的稳定性产生一定的影响,当剪胀角从0°变为5°时,安全系数从1.62变为1.65,变化较为显著,随后安全系数的增速放缓,而抗拉强度的影响则很小。在FLAC3D中求解安全系数时,应当采用关联流动法则,为岩土体材料赋予合适的剪胀角,这样可以使计算结果更加真实可靠。针对FLAC3D强度折减法,提出了一种对体积模量和剪切模量的折减算法。调整体积模量和剪切模量对安全系数的求解影响较小,但却会显著改变边(滑)坡位移和变形的大小。(6)运用FLAC3D软件单独对H1滑坡进行模拟,使用强度折减法得到的安全系数与极限平衡法结果较为接近,滑坡的失稳变形主要发生于坡体前缘,滑坡中后部在各种工况下始终处于稳定状态。(7)通过建立邻水八耳滑坡真实三维地质模型,运用FLAC3D软件进行模拟分析,在考虑侧壁摩阻力及H1、H2滑坡间相互作用后,滑坡整体的稳定性要明显高于二维计算结果。H1、H2滑坡之间相互作用明显,邻水八耳滑坡整体变形破坏是两滑坡之间变形协调的结果,其中H1滑坡的滑动是自身下滑力和H2滑坡推力共同作用的结果,且滑动方向深受这两种力大小关系的影响。相比于单独对H1滑坡进行模拟,在暴雨工况下,H1滑坡的滑动范围明显扩大,已经发展到整个滑坡的中前部;H2滑坡则在H1滑坡后部阻挡、中前部牵引作用下,滑动方向向左侧临空面发生明显偏转。
[Abstract]:In this paper , the main characteristics of the landslide are analyzed by using the traditional limit equilibrium method . ( 3 ) Using the limit equilibrium method to evaluate the stability of each section of H1 and H2 landslide , it is found that the strong deformation zone of H1 landslide and H 2 landslide is under the condition of natural working condition and unstable state . ( 7 ) By establishing the true three - dimensional geological model of the eight - ear landslide , the stability of the landslide is obviously higher than that of the two - dimensional calculation results after considering the interaction between the side wall friction resistance and the H1 and H2 landslide .
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P642.22

【参考文献】