堆积体滑坡滑带渐近破坏分析

以钻孔倾斜仪深部变形监测资料为依据,以启动变形为基础,在文献[11]中研究了堆积体滑坡的变形机理,发现滑坡滑带的主滑面自下而上逐步发展.文章将研究堆积体滑坡滑带的渐近破坏机理.发现滑坡滑带同样首先从主滑面开始破坏,然后自下而上向滑带上盘发展,呈明显渐近破坏的形式,且在滑带范围内,抗剪强度自下而上呈递增趋势,表现出滑带介质的非均质性.根据滑带破坏机理,提出了滑坡的破坏预警标准.     

大岩淌堆积体滑坡滑带渐进破坏传播的确定性预警方法

 以大岩淌堆积体滑坡为例,提出一种预警渐进破坏传播的确定性方法,其创新在于能定量预警滑带破坏传播的全过程,包括破坏传播的方向和速度,破坏的相应日期以及滑坡的破坏程度。首先,系统地介绍滑带点破坏、线破坏和面破坏的传播特性,阐述剪切荷载作用下点破坏传播的全过程曲线,这种相对变形–时间关系全过程曲线类似于试验室刚性伺服压力机上的σ - e 关系曲线;发现线破坏自滑带下盘开始,铅直方向依次自下而上向上盘传播,水平方向自滑坡前缘逐渐向滑坡后部传播的特性;其次,主要从滑带的层状结构、岩层岩性、岩层力学特性及岩体破坏一般原理4个方面阐述铅垂方向破坏传播特性的机制;第三,在上述破坏机制的基础上提出堆积体滑坡滑带渐进破坏传播确定性的预警方法(PFPW),PFPW预警方法以滑带相对变形过程线分析为基础,以其时间过程线的峰值作为点破坏标准,以预警渐进破坏过程中不同破坏阶段为目标,使得通报和预报滑带破坏发生的时间、位置、程度以及破坏传播的速度都能容易而有效地进行。     

具有蠕变特点滑坡的加速度变化特征及临滑预警指标研究

 具有蠕变特点的滑坡从变形启动到整体滑动破坏这一过程一般要经历初始变形、等速变形和加速变形3个阶段,且不同阶段有其不同的变形特点。依托于大量滑坡变形监测数据,对滑坡从开始变形到失稳破坏全过程中的累积位移、变形速率和加速度等的变化规律进行系统地分析和研究,发现加速度的变化表现出与累积位移和变形速率完全不同的特点。在斜坡变形进入临滑阶段之前的所有时间段内,加速度值基本在0附近作上下振荡,而一旦进入临滑阶段,加速度则骤然剧增,呈现出明显的突变特征。也就是说,加速度在斜坡进入临滑阶段前后呈现出迥然不同的特点。针对此特点,提出基于加速度的滑坡临滑预警方法和临滑预警指标d。根据该指标,可望实现滑坡的自动临滑预警。     

堆积体滑坡稳定性的实时定量评价法

 介绍一种以钻孔倾斜仪深部变形监测为基础的评价堆积体滑坡完整性程度(破坏程度)的完整性指标Si(破坏性指标Sf)的方法,该方法可以在施工过程中根据孔口累计变形中滑带和滑坡体累计变形的各自变化关系计算出Si和Sf指标值,实时定量评价滑坡施工过程中滑带自下而上渐进破坏过程中稳定性的变化。破坏采用相对变形峰值标准,根据这种破坏标准可以看到,滑坡以滑带破坏为标志,滑带破坏则以滑带上盘破坏为标志。滑坡完整时对应Si = 1,Sf = 0;滑坡完全破坏时Si = 0和Sf = 1,不同破坏程度对应于[0,1]之间的某一值。工程实例表明,该方法不仅行之有效,而且非常方便。     

滑坡不同变形阶段演化规律与变形速率预警判据研究

 预测预警是国际滑坡灾害研究的热点与难点,目前滑坡不同变形阶段历时与变形速率临界值方面的研究存在不足。为深入探索滑坡不同变形阶段演化规律与变形速率预警判据,将滑坡变形演化过程划分为初始变形、匀速变形、加速变形和急剧变形4个阶段,基于滑坡数据库信息,采用统计分析方法研究滑坡不同变形阶段历时特征及其与不同影响因素的相关性、总结不同变形阶段裂缝发展及宏观特征、分析不同变形阶段滑坡位移速率预警判据。通过研究发现：(1) 滑坡加速变形阶段历时18 ～1 080 d,接近一半的滑坡加速阶段历时位于区间30～90 d;绝大部分滑坡急剧变形阶段历时小于30 d。(2) 滑坡破坏模式、滑体方量、滑面类型与滑坡变形阶段历时相关,其中滑面类型与变形阶段历时的关系最为密切,滑面为硬性结构时滑坡加速与急剧变形阶段历时较短,滑面为软弱层面时加速与急剧变形阶段历时较长。(3) 滑坡进入加速变形阶段时裂缝最大宽度为1～50 cm,进入急剧变形阶段时最大裂缝宽度为4～126 cm,其中土质滑坡与堆积体滑坡临界裂缝宽度较大,岩质滑坡临界裂缝宽度相对较小。(4) 滑坡进入急剧变形阶段位移临界速率一般不超过50 mm/d,倾倒型滑坡速率临界值相对较大,软弱滑动面滑坡该位移速率临界值较硬性滑动面滑坡大。(5) 各种滑坡进入加速变形阶段的位移速率均不大,此速率值与破坏模式关系密切。破坏模式为滑动破坏的滑坡该位移速率阈值基本都不超过4 mm/d,倾倒破坏或崩塌破坏的滑坡该阈值稍大,一般大于4 mm/d。     

三峡库区千将坪滑坡地质力学模型试验研究

通过以微震和百分表位移为主要试验量测手段的地质力学模型试验,对三峡库区千将坪滑坡进行滑坡机制和利用微地震监测预报预警岩质滑坡的可行性研究。试验结果表明,蓄水前的强降雨对滑坡稳定性影响微弱或基本无影响,水库蓄水引起的浮托力作用仅使滑坡产生蠕滑变形,滑带被水浸泡弱化强度降低是滑坡真正的致滑原因。试验记录的微震事件较清晰地反映滑坡变形破裂破坏过程,并揭示滑带破裂贯通总体上具有自滑坡前缘逐步向滑坡中部发展的规律,从试验角度论证利用微地震监测预报预警岩质滑坡的可行性。     

基于深部位移的蠕滑型滑坡预警指标及预警预报研究

将动能、动能变化率用作为基于深部位移的滑坡预警指标,依托大量滑坡的深部位移监测数据,分析滑坡演化过程中累积位移–深度曲线、不同深度处位移速率、动能、动能变化率的变化特征和规律,构建滑坡不同演化变形阶段的辨识方法。研究结果表明:滑动面以上不同深度处的位移速率数值虽不同,但随时间的变化规律基本一致;滑坡由匀速变形阶段进入加速变形阶段过程中,动能变化率由零增加为较大的正值;临滑变形阶段,动能、动能变化率骤然剧增的特征更加显著;所建立的动能和动能变化率预警指标能够精细地识别出滑坡所处的变形阶段,减小因降雨、人工活动等外界因素常导致的误判率;通过基于深部位移的预警指标变化特征可以更好地识别出蠕滑型滑坡的变形阶段。     

基于假设检验原理的边坡临滑时刻的动态识别方法

 位移监测技术在边坡工程中的应用越来越广泛,如何根据动态监测信息及时掌握边坡稳定性状态,判定边坡的临滑时刻是有效实施滑坡预警、避免滑坡灾害发生的关键问题之一。在分析各种典型滑坡判据的基础上,确定将位移加速度大于0作为边坡的临滑判据;基于假设检验原理,将由观测得到的位移数据生成的位移速度变量看作是一随机变量,认为边坡在等速变形阶段时的位移速度变量服从正态分布,一旦进入加速变形阶段时则不服从正态分布,据此提出基于Lilliefors检验的边坡临滑时刻的动态识别方法。结合平庄西露天矿顶帮9•15滑坡过程中的监测数据,对边坡在不同变形阶段的位移速度变量进行形态检验,得出该边坡在等速变形阶段时,位移速度变量服从正态分布,进入加速阶段后服从指数分布,并且在剧滑前的一段时间内位移加速度变量服从正态分布,验证上述方法的合理性。研究结果表明,该方法能够及时、准确识别边坡的临滑时刻,可有效提高滑坡预警的可靠性。     

某临近既有铁路软土路基滑坡原因分析及滑带力学参数确定

以某临近既有铁路软土路基滑坡整治工程为背景,对软土路基滑坡成因、发展过程进行了详细分析。论文介绍了某铁路坡脚河道开挖工程在施工开挖期滑坡的概况,分析了滑坡产生的原因;根据现场滑坡特征和测斜数据,综合确定了滑带位置;根据现场勘查和变形监测数据,对滑坡滑动阶段进行了详细划分;综合滑坡各阶段的边坡稳定安全系数,对滑坡在临界状态条件下滑动面参数进行了反演,初步确定滑动面参数,再通过正演进一步验证滑面强度指标与其他变形阶段安全系数,确定滑带抗剪强度,为类似软土路基滑坡分析和整治提供参考。     

山区斜坡中微型桩及油气管道变形机制模型试验研究

为探究不同形式微型桩加固下的滑坡–管道系统相互作用机制和破坏演变过程,以西南山区天然气管道滑坡抢险工程为背景,开展注浆常规桩和注浆花管桩防护边坡的大型室内模型试验。以应变、土压力传感器和百分表对滑坡系统内结构物的相应指标进行监测,通过对桩体弯矩、土压力和桩顶位移数据进行分析。研究结果显示,在滑坡体系中,由桩、滑体和管道组成的系统在滑坡发育中的变化具有协调一致性,变形可分为4个阶段：初始阶段、均匀变形阶段、快速变形阶段和破坏阶段。微型桩主要以发生在滑带附近的弯剪破坏为主,在滑带附近,桩前土压力达到最大值,花管桩以滑带为轴具有旋转趋势,导致桩底产生较大的土压力。弯矩大小整体上呈现出“S”形曲线分布,并且由于桩顶承台的联系作用,桩体上部产生较大弯矩。花管桩一侧由注浆形成的桩土复合结构能更好地抵抗滑坡推力,桩体达到极限强度并破坏之后,复合结构仍然能起到一定的抗滑作用。通过多元融合数据分析,观察到管道变形发生时间较晚,为抢险工作提供了时间窗口。管道主要表现为受弯破坏和挤压破坏,接口位置为管道防护的薄弱点。微型桩在山区油气管道防护中具有重要的应用潜力,进一步的研究和改进对微型桩在滑坡治理中的应用具...     

基于测斜仪监测成果的蠕滑体变形机制分析

 向家坝水电工程马延坡变形体是沿特定滑面产生整体蠕滑变形的典型工程实例。基于勘探成果,布置测斜仪对变形体的内部变形进行监测,获得了良好的监测成果。在此基础上,对测斜仪变形曲线的突变进行深入分析,提出变形曲线与蠕滑变形体形态的对应关系,揭示滑动带的位置及厚度,阐明蠕滑变形机制,为工程处理措施的制定和实施提供了可靠依据。进而通过对位错–时间曲线的分析,对加固措施的作用进行说明,且对蠕滑变形体在治理后的稳定性进行评价。研究结果表明,马延坡蠕滑变形体主要受JC①夹层控制,为典型顺层滑动变形模式。在实施减载、支档和排水等综合治理措施后,滑动带位错速率减缓,边坡趋于稳定。研究工作扩展了监测成果的应用范围,对今后类似边坡的勘探、监测和资料分析具有参考意义。     

抗滑桩计算的确定性计算模型

现有抗滑桩力学计算模型中锚固段采用弹性地基梁,滑坡推力的大小通过计算确定,这二者都是确定的,而滑坡推力的分布形式则采用某种理想形式,包含较多的不确定因素。以定点剪出稳定性核算为基础,提出滑坡推力分布形式分析计算方法,该法假定自指定点剪出的潜在滑面由坡体中通过指定剪出点的圆弧滑面或部分原滑坡滑面与圆弧面组合而成,按照反力法计算设计滑坡推力,桩前土体考虑设计安全系数并按照相同的方法确定抗力。获得全桩若干点处的计算结果以后,可以得到相邻两点间的坡体压力增量,据此按照自上而下的次序确定桩身坡体压力的分布形式。在此基础上建立的抗滑桩计算模型,各种条件皆可通过计算确定,为一种确定性计算模型。     

软土基坑开挖引起地下连续墙水平变形的能量法

针对软土基坑开挖引起的地下连续墙水平变形计算问题,为克服以往解析方法的不足,提出了能量计算法。通过分析其典型变形模式,提出了适用于5种约束条件下的水平变形统一数学表达式;考虑地下连续墙非极限状态土压力,根据3种滑动面模型推导出相应的侧土压力表达式,进而建立整个围护系统总势能,利用最小势能原理,推导了地下连续墙水平变形的解析解。分别计算3种滑动面模型下的水平变形,并与基坑实测数据进行了对比验证,分析了各滑动面模型应用于地下连续墙水平变形计算的合理性。研究表明:对于内凸及复合式、悬臂式、踢脚式变形模式中,分别采用直线及对数螺线组合型、圆弧型、直线型滑动面较为合理,而三者对应的约束条件分别为两端固定、顶端自由底端固定、顶端固定底端平动。     

分区开挖基坑各分区变形相互影响分析

通过分析上海地区某长条形深基坑分区开挖围护地下连续墙侧向变形、立柱桩沉降、支撑轴力等监测数据,研究分区开挖工况下先挖分区基坑与后挖分区基坑变形相互影响特征。研究发现:后挖分区基坑地下连续墙变形数值明显小于先挖分区,表明先挖分区开挖使后挖分区在一定范围内土体提前释放应力;结构回筑阶段地下连续墙侧向变形有明显回弹,墙后土体没有回弹;后挖分区坑底隆起使先挖分区结构回筑阶段产生坑底隆起叠加效应;后挖分区坑底支撑轴力及波动幅度较先挖分区数值相对较小。研究成果为后续深基坑分区开挖变形控制提供借鉴。