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地质科技通报 2022年第2期41卷 165-175页

作者：刘士奇王环玲高闯屈晓河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室南京210098 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司杭州310014 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司昆明650000

滑坡是形成堰塞坝的最主要原因,在地震、降雨、冰雪融水等作用下均可形成滑坡堰塞坝,而滑坡堰塞坝的堆积形态、范围等对评价堰塞坝的稳定性有着重要的影响。通过离散元方法(DEM),系统分析了三维条件下滑动距离、滑面出口宽度、滑面倾角... 详细信息

滑坡是形成堰塞坝的最主要原因,在地震、降雨、冰雪融水等作用下均可形成滑坡堰塞坝,而滑坡堰塞坝的堆积形态、范围等对评价堰塞坝的稳定性有着重要的影响。通过离散元方法(DEM),系统分析了三维条件下滑动距离、滑面出口宽度、滑面倾角、河床倾角、河谷形状对堰塞坝堆积形态的影响。研究结果表明:滑动距离和出口宽度对坝体高度影响最大;随出口宽度和坡面倾角的增加,坝长和坝宽分别呈线性增大和减小趋势;滑动距离可以有效控制滑体速度,进而影响堆积角大小;河床倾角主要影响坝长;对坝高、坝长、上下游绝对倾角正切值和堆积角正切值进行回归分析表明,数学模型契合程度高,说明其形态可以预测;引入2个参数λ和χ,对堰塞坝堆积特征进行了描述;河谷形状的影响主要体现在随着河谷底部宽度的增大,滑体爬高爬坡能力增强。研究成果对根据实际地形预测滑坡堰塞坝堆积形态进而评估坝体的安全性具有重要意义,可以为进一步开展堰塞湖溃决研究提供一定的参考。

关键词：滑坡堰塞坝堆积形态滑动距离出口宽度河床倾角滑面倾角回归分析

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基于简单模型的临水边坡稳定性分析与探讨

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河北水利 2023年第5期 38-39,45页

作者：秦二乐刘晓琪张庆彬河北省水利规划设计研究院有限公司

山区河道及库岸的临水边坡稳定性受水位和覆盖层与基岩面倾角(以下简称滑面倾角)等因素的影响,为评估其在水位和滑面倾角变动条件下的稳定性,选取一种简单模型,采用极限平衡法计算其稳定系数的变化情况。

关键词：临水边坡稳定性水位滑面倾角

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适用倾斜滑面的刚性抗滑桩最小嵌固深度计算方法

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中国地质灾害与防治学报 2021年第4期32卷 113-119页

作者：肖世国齐远孙来宾西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031 西南交通大学地质工程系四川成都610031

为计算确定桩前滑面倾斜情况下加固边坡的抗滑桩最小嵌固深度,基于倾斜地面条件的抗滑桩计算地基系数法,确定嵌固段桩侧土层压力,同时采用塑性极限分析方法,推导与滑面倾角密切相关的嵌固段土层极限抗力,并根据桩侧地层最大压力不超过... 详细信息

为计算确定桩前滑面倾斜情况下加固边坡的抗滑桩最小嵌固深度,基于倾斜地面条件的抗滑桩计算地基系数法,确定嵌固段桩侧土层压力,同时采用塑性极限分析方法,推导与滑面倾角密切相关的嵌固段土层极限抗力,并根据桩侧地层最大压力不超过其极限抗力的条件,建立了抗滑桩最小嵌固深度计算方法,并确定了其与滑面倾角的关系。实例分析表明,抗滑桩最小嵌固深度随滑面倾角呈非线性增大,在倾角为10°~30°范围内变化显著;嵌固段地层黏聚力、内摩擦角和重度对抗滑桩最小嵌固深度均有明显影响,且呈负相关关系;本文方法所得桩体最小嵌固深度比传统考虑桩前滑面倾斜影响的方法约小18%。

关键词：抗滑桩嵌固段滑面倾角最小嵌固深度极限分析

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h型抗滑桩在边坡治理中的力学效应研究

h型抗滑桩在边坡治理中的力学效应研究

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作者：周杨重庆大学

学位级别：硕士

h型抗滑桩是近些年发展起来的一种新型支挡结构，它是在边坡地段的适当位置设置前、后两排钢筋混凝土桩，并在桩顶用横梁把前、后两排桩联结起来，形成一种刚架桩支护的空间结构，相对于单桩、双排桩等等具有更大的抵抗侧向变形的能力... 详细信息

h型抗滑桩是近些年发展起来的一种新型支挡结构，它是在边坡地段的适当位置设置前、后两排钢筋混凝土桩，并在桩顶用横梁把前、后两排桩联结起来，形成一种刚架桩支护的空间结构，相对于单桩、双排桩等等具有更大的抵抗侧向变形的能力，近年来在国内得到了广泛的应用，但目前对它的研究还相对较少，各种计算理论都还很不成熟。本文采用理论分析、模型试验和数值模拟相结合的方法，对h型抗滑桩在边坡治理中的力学效应等进行了较为系统、深入的研究，论文主要研究工作和成果有： ①进行了七组h型抗滑桩的室内模型试验，研究了其在不同嵌固深度和横梁长度情况下滑面以上部分前后桩的受力情况。试验结果表明作用于h型抗滑桩的主要荷载滑坡推力不能简单的认为其在粘性土中为矩形分布、砂性土中为三角形分布、介于两者之间的为梯形分布，滑坡推力的分布形式与h型抗滑桩的嵌固深度和横梁长度也有关系。 ②在试验基础上运用通用有限元分析软件ABAQUS建立数值模型，对室内试验模型进行同尺寸h型抗滑桩的有限元分析，将模拟结果与试验数据对比发现具有较高的吻合度，验证了数值模型的可靠性。在此基础上，利用ABAQUS强大的非线性计算能力模拟试验模型在不同滑面倾角下的力学效应，揭示了滑坡推力的分布形式与滑面倾角、h型抗滑桩的嵌固深度和横梁长度的相互关系，提出了h型抗滑桩在不同滑面倾角下的建议横梁长度、前后桩的最佳协同抗滑机理及其滑坡水平推力分布形式。 ③由于试验和数值模拟中的h型抗滑桩均是前后桩嵌固深度相同的桩型，因此在前文研究的基础上，改变h型抗滑桩桩身的试验设计，将前后桩底端连线与地面夹角θ设定为一变量，利用数值模拟分析不同夹角θ下h型抗滑桩的力学效应，结果表明当h型抗滑桩处于前桩起主要抗滑作用，后桩通过横梁辅助抗滑的状态时，固定后桩的嵌固深度不变，适度加大前桩的嵌固深度（应大于等于后桩嵌固深度）有助于提高h型抗滑桩在滑坡中的整体抗滑能力。

关键词： h型抗滑桩力学效应嵌固深度横梁长度滑面倾角

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大型岩质滑坡底部滑带摩擦行为试验研究

大型岩质滑坡底部滑带摩擦行为试验研究

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作者：熊然成都理工大学

学位级别：硕士

滑坡灾害是世界上最为主要的地质灾害之一,对人类的环境和生产生活带来了巨大损失。对滑坡体来说,滑带是滑坡体的重要组成部分,滑带强度的确定是研究滑坡稳定性的关键基础。大型滑坡底部滑带的摩擦强度对滑坡的启动发生、运移过程和影... 详细信息

滑坡灾害是世界上最为主要的地质灾害之一,对人类的环境和生产生活带来了巨大损失。对滑坡体来说,滑带是滑坡体的重要组成部分,滑带强度的确定是研究滑坡稳定性的关键基础。大型滑坡底部滑带的摩擦强度对滑坡的启动发生、运移过程和影响范围有重大影响,因此对滑坡滑带的强度研究具有十分重大的现实意义。作者进行野外实地调查并在滑坡体滑带部位分别取得鸡尾山滑坡滑带泥与滑带岩体、垮梁子滑带土与滑带岩体、大光包滑带破碎岩体与底部岩体,并以此作为研究对象,对大光包滑带和鸡尾山滑带进行滑带泥与底部岩体摩擦试验,滑带岩体摩擦试验;对垮梁子滑带分别进行滑带土摩擦试验,滑带泥与底部岩体摩擦试验,滑带岩体摩擦试验以及应力路径试验。对滑坡滑带摩擦强度特性进行试验研究。具体研究内容和认识如下:(1)首先对滑坡滑带进行现场调查,取得现场滑带土以及底部滑带岩体,对其物质成分以及物理化学性质进行分析,对底部滑带进行描述,从滑面擦痕以及镜面现象可以推测滑坡体的运动方向,对不同岩体的滑动擦痕进行对比。(2)分别对鸡尾山滑带泥与底部岩体、垮梁子滑带土与滑带岩体、大光包滑带破碎岩体进行匀速摩擦试验。从摩擦强度、摩擦应力比、残余摩擦角、声发射信号强度等方面进行对比,滑带土的摩擦强度低于滑带土与滑带岩体之间得摩擦强度,滑带岩体相互摩擦的摩擦强度最高。在饱和状态下,滑带的摩擦强度低于干燥状态下摩擦强度。对滑带进行变速试验研究,从0.08mm/min速度分5级提高到120mm/min的速度,当速度增加时滑带摩擦强度提高,摩擦应力比增加。在相同试验条件下,当岩体岩性越硬时,滑带摩擦强度越高。(3)对摩擦试验进行声发射信号采集,无损检验岩体结构在试验过程中的缺陷状态。声发射对外力作用下产生的结构缺陷更为敏感,试样本身的不稳定缺陷不会产生声发射信号。通过试验可以得出:在饱和状态下声发射信号强度大于干燥状态下,饱和状态下岩体摩擦更加紧密,相互碰撞破碎情况突出,产生更剧烈信号。滑带土的摩擦信号比滑带岩体摩擦信号更密集,滑带土表面自身颗粒在摩擦过程中进行破碎重排列产生大量声发射信号,滑带岩体摩擦过程中表面部分破碎产生声发射信号,随着位移增大破碎过程逐渐趋于平缓,声发射信号减少。在高速摩擦过程中摩擦信号能量大于低速摩擦过程,高速摩擦过程滑面颗粒碰撞次数增加,破碎程度提高,产生更强烈信号,慢速摩擦过程表面颗粒以定向位移为主,使滑面强度降低,声发射信号密集程度较低。(4)对垮梁子滑带土进行应力路径试验。模拟在不同滑面倾角情况下,基础正应力为200kPa或300kPa,以滑面倾角为2°、4°、6°、8°、10°同时增加滑面剪应力和正应力,模拟降雨过程中滑面运动状态。随着滑面倾角增大滑动位移增大,滑动速度也随滑面倾角增大而增大,滑面倾角小于6°时滑动速度最终降为0,稳定系数大于1,当滑面倾角大于6°时,滑动速度会在一段位移之后明显增加,稳定系数小于1并不断下降,进入破坏状态。说明当降雨入渗并未达到滑面,仅改变上部滑体重度时,对滑坡运动有重要影响,滑坡稳定性对滑面倾角改变也非常敏感。

关键词：滑带岩土体摩擦强度试验环剪试验滑面倾角应力路径试验

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