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基于非飽和土強度理論的土質(zhì)邊坡淺層破壞穩(wěn)定性分析

作者:李修磊; 陳洪凱; 李金鳳; 楊超 重慶交通大學(xué)交通運輸學(xué)院; 重慶400074; 三峽大學(xué)三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害教育部重點實驗室; 湖北宜昌443002

摘要:基于非飽和土強度理論,建立邊坡內(nèi)單元土體達到臨界破壞狀態(tài)的判別方程,提出土質(zhì)邊坡淺層失穩(wěn)由上緣張拉區(qū)、中間主滑動區(qū)和下緣擠壓區(qū)組成的"上、下緣順坡曲面"組合破壞模式;論證了采用對數(shù)螺旋線描述上、下緣滑動體破裂面形態(tài)的合理性,并采用極限平衡理論建立了適用于非飽和土質(zhì)邊坡淺層破壞的穩(wěn)定性分析方法。結(jié)果表明:"上、下緣順坡曲面"組合破壞穩(wěn)定分析方法能夠較好地反映滑坡深度zw與中間主滑動區(qū)范圍L2之間的變化關(guān)系;對于飽和土質(zhì)邊坡,內(nèi)摩擦角和邊坡坡度對邊坡穩(wěn)定性的影響非常小,土體黏聚力的影響則要大得多;對于非飽和土質(zhì)邊坡,土體黏聚力和內(nèi)摩擦角的減小及邊坡坡度的增大均會顯著減弱邊坡淺層土體的穩(wěn)定性;土質(zhì)邊坡處于臨界狀態(tài)(安全穩(wěn)定系數(shù)FS=1.0)時,隨著土體飽和度的增加潛在滑坡體的破裂面逐漸向淺層遷移,說明降雨入滲導(dǎo)致飽和度上升的土質(zhì)邊坡更容易發(fā)生淺層失穩(wěn)破壞;對于有限長度的土質(zhì)邊坡,無限長斜坡穩(wěn)定分析方法得到的穩(wěn)定安全系數(shù)偏于保守,考慮了滑坡體上、下緣力學(xué)作用的組合破壞穩(wěn)定分析方法更為合理準(zhǔn)確。

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