堆积层滑坡物理力学参数改造及其稳定性控制研究

摘要： 本文运用动力固结法对滑坡土体物理力学参数进行改造，得出不同物理力学参数与稳定系数的关系。滑坡的稳定系数在含水率在10-15%时达到最大值。因此滑坡防治时，在含水量为10-15%时，取不同物理力学参数值，进行防治优化。防治的重点在于在滑坡上寻求某个防治区域，即满足滑坡的稳定性的要求，又要使治理滑坡的费用最小。综合多方面考虑，控制滑坡含水量在14.44%时，强夯三次剪出口位置能满足要求。

Abstract: This paper transforms the landslide physical mechanical parameters using dynamic consolidation method and obtained the relationship of physical and mechanical parameters and the stability coefficient. Landslide stability coefficient is the greatest at the moisture content of 10-15%. Therefore, different physical and mechanical parameters should be taken to optimize landslide prevention at the moisture content of 10-15%. The prevention and control should focus on seeking of a range of prevention and control i.e. the cost is the smallest when the requirement of landslide stability is met. After a systematic consideration, at the moisture content of 14.44%, tamping three times at the shear outlet surface can meet the requirements.

关键词： 物理力学参数；动力固结；ansys；剪出口

Key words: physical and mechanical parameters；dynamic consolidation；ansys；shear outlet

中图分类号：X43 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）05-0194-02

0引言

滑坡是地壳表层岩体的一种地质灾变现象，是一种多发性的地质灾害。在全球范围内广泛分布，危害极为严重。它不仅给人类生命安全带来了威胁，而且对财产、环境、资源等都具有破坏性。因其发生的频度和广度远远高于和大于地震，已成为仅次于地震的第二大地质灾害。无论是从单个滑坡所造成的危害，还是从区域性的宏观角度观察，其灾害性已大得令人震惊[1]。

最近十多年来，我国滑坡灾害的总体特点是：滑坡灾害理论研究和防治水平在逐步提高，但灾害却越来越严重。这些灾害不仅造成了生命和财产的重大损失，而且给人民和国家造成的间接损失和社会影响更是不可估量[2]。目前，在我国不可能有足够的经济和技术力量对所有潜在危险性的滑坡灾害点进行全面治理的情况下，对滑坡灾害综合防治的另外一条途径，就是开展滑坡灾害的预测预报研究。

1堆积层滑坡物理力学参数与稳定系数关系

依据三峡库区典型堆积层滑坡C-C′黄腊石滑坡群石榴树包滑坡剖面基本尺寸，建立滑坡的概化模型，滑坡的基本情况如下：滑坡X轴方向边长为560m，Y轴方向的高程为210m，边坡为双层模型，上部为松散堆积体，下部为基岩。采用大型有限元软件Ansys建立滑坡模型，本模型的约束条件为两边固定X轴方向，底边对X，Y轴两方向全部固定，概化模型如下图1所示。

根据土体在不同压实状态的下的稳定系数，绘制不同物理力学参数与稳定系数的关系，如图2所示。

因此，滑坡治理过程中要考虑滑坡的不同物理力学参数的取值，不同的治理方法之间滑坡土体物理力学参数的之间关系是不同的，不同场地，不同地区，不同土体之间的物理力学参数的变化规律也不尽相同，没有一种现成的公式适合所有的土体。把握好某种地区土体的物理力学参数之间的规律，是研究土体物理力学参数的方向之一，在得出土体物理力学参数规律的基础上，对滑坡进行治理，寻求最优化的解决方案。

2堆积层滑坡剪出口位置强夯

运用传统土坡稳定性分析法仅通过求出一个稳定系数来评价该类斜坡的稳定与否往往行之无效，有时还会做出错误判断，为此，对该类边坡的正确评价方法应该是：首先，对边坡不同地段进行局部滑移分析，确定坡体有无形成剪出口的部位，找出真正符合滑坡实际的滑移面及剪切出口；其次，对整个边坡进行整体稳定性分析。

通过对滑坡水平方向位移和滑坡塑性区的认识，认为强夯滑坡剪出口区3遍，含水量为14.44%时能使滑坡的稳定系数得到提高。在使滑坡达到稳定状态时，满足了经济效益。

3结论

3.1 根据黄腊石滑坡数值模拟研究结果，改变土体的物理力学参数，确定不同物理力学参数与稳定系数之间的关系。其结果为在不同锤击次数，不同含水率条件下，土体的稳定系数随土体的物理力学参数的增大逐渐增大，当土体的物理力学参数增加大一定的数值之后土体的稳定系数值呈现减小的趋势。

3.2 对滑坡的初始状态进行数值模拟，寻求滑坡的稳定剪出口位置，对滑坡的剪出口位置强夯3次，得出塑性区云图和水平方向位移云图（如图3，4所示）。分析得出的迭代关系图得出滑坡的稳定系数，认为滑坡在检出口位置强夯三遍之后，能使滑坡达到稳定，并且满足花费最少的原则。

参考文献：

[1]殷坤龙.滑坡灾害预测预报[M].北京：中国地质大学出版社，2004：3-10.

[2]段永侯等.中国地质灾害[M]．北京：中国建筑工业出版社，1993.