基于部分强度折减法的白果树滑坡稳定性分析

基于传统强度折减法,提出部分强度折减法思想结合不平衡推力法,简述相关计算方法及物理意义,应用白果树滑坡模型分析该滑坡目前的稳定性系数和可能的渐进破坏稳定性系数。研究结果表明:部分强度折减法相对于传统强度折减法更能够近似反映出滑坡的渐进破坏发展趋势,临界状态点在逐渐前移的同时,相关不平衡推力也对应着逐渐增大,且当临界状态移动至最后一条块时,经计算所得出的稳定性系数即是滑坡的整体稳定性系数。

滑坡两种部分强度折减法的比较分析

在对滑坡传统强度折减法和渐进破坏分析的基础上,应用部分强度折减法,采用不平衡推力和简布滑坡稳定性计算法,对卡子湾滑坡可能的渐进破坏稳定系数进行了分析。研究结果表明:卡子湾滑坡的部分条块强度折减法可以近似地展现滑坡渐进破坏发展趋势,且简布法所得渐进破坏强度折减稳定系数大于不平衡推力法,随着临界状态点逐渐向前移动,其不平衡推力也越来越大,当临界状态为最后一个条块时,计算所得稳定系数为滑坡整体稳定系数;但是以强度折减法表征滑坡的渐进破坏过程难以与变形紧密相关。研究结论可对滑坡预测和防治提供指导意义。

边坡渐进破坏多参量评价指标

传统的强度折减法就是以强度折减表征岩土体破坏后区的软化力学行为,该折减系数实质为描述边坡的整体稳定系数,但物理意义不明显。边坡稳定性是一个与众多因素相关的复杂科学课题,当边坡局部处于破坏后区应力状态时,其整体并不一定发生破坏,这种由破坏区和非破坏区组成的整体实质为非稳定力学系统,难以用连续介质力学的方法获得真实解。该研究提出了描述边坡点、面(滑面)和体(滑体)的多参量稳定性评价指标;定义了点破坏、面破坏(破坏面积比、破坏应力率、破坏应变率、摩擦力变化系数、正压力变化系数、下滑力变化系数、滑面位移变化系数等)和体破坏(富余摩阻力稳定系数、主推力稳定系数、富余摩阻力稳定系数、综合位移稳定系数、富余位移稳定系数等)边坡多参量稳定性评价指标,用来对边坡点破坏、滑面扩展、连通等实施全方位演化过程描述。并充分利用部分强度折减法、理想弹塑性模型、全过程本构模型等揭示滑坡点、面和体多参量随位移和力的变化规律;以传统和推广的不平衡推力条分法为例,利用多参量描述边坡的渐进破坏过程,揭示了在边坡临界状态一步一步移动过程中点、面及体的全过程多参量稳定性演化特征。大冶市桃花山边坡计算结果表明:多参量稳定性评价指标可以较好地描述桃花山边坡各特征量的演化规律,且基于理想弹塑性模型的部分强度折减条分法点、面描述参量(破坏率、破坏比等)的值小于全过程剪应力-应变本构模型的值,边坡整体稳定系数(主推力法、综合位移法和富余位移法)描述指标大于全过程剪应力-应变本构模型,但富余摩阻力法稳定系数则相反等。该研究重点是建立了边坡多参量稳定性评价指标,并使传统的稳定系数可以和该文建议的方法加以比较,为边坡监测预警提供了理论支撑。

不平衡推力法与简布法的比较分析

采用传统的不平衡推力法及Janbu(简布)法改进之后对应的部分强度折减法,分别对杨家沱滑坡稳定性进行了分析,对比研究结果可得:经折减后的不平衡推力法和简布法计算出的推力均随临界状态点位置变化呈现增长趋势,当最后一个条块达到临界状态时,此时算出的稳定系数则是滑坡的整体稳定性系数。计算出简布法的强度折减稳定系数比不平衡推力法大,同样可界定滑坡的稳定状态,演示了滑坡的逐步渐进破坏过程。