滑面参数的选用探析*

文摘   2024-10-05 20:58   四川  

一、从滑坡的组成方面分析

滑坡从上至下由滑体、滑面(或滑带,以下简称滑面)和滑床组成。

滑面作为滑坡中最薄弱的部位,它的存在是滑坡发生的最重要因素,物理力学性质最差。如果将滑坡比喻作一个溜冰游戏,则滑面相当于冰面,其抗剪力或摩擦力最小。

溜冰板上的站立的人相当于滑体,其机体的抗剪力肯定大于冰面,即滑体的力学性能肯定好于滑面。

滑床相当于冰面以下的岩土体,其力学性能肯定好于滑面,否则人就没必要在冰面上溜冰了。当然,一般情况下滑床的力性能也好于滑体,毕竟人的机体抗剪能力一般不会比岩土体强。

基于此,滑坡各组成部位的岩土体抗剪参数存在滑床>滑体>滑面的情况。这就是说,滑面参数的选择应区别于滑体和滑床,而不应出现取值相同或更小的情况。

在这需要说明一点,在均质或类均质土体中依据剪应力采用圆弧搜索法确定的潜在滑面抗剪参数是与滑体和滑床一致的。但其毕竟属于边坡问题,而不属于滑坡问题,属于潜在滑面问题,而不属于滑面问题。这一点必须要明确,即应明确区别滑坡与坡的之间的差异。

二、从滑坡稳定特征方面分析

处于不同稳定状态的滑坡,直接反映了滑面参数的状变化。毕竟作为岩土工程三要素变形、强度与渗透就能反映这个问题,也就是说岩土体变形与强度变化相辅相成的。岩土体的变形越大,其强度的下降就越大。坡体一旦发生卸荷、松弛或大的变形就会导致构成坡体的岩土体力学参数不同程度的出现下降,即已滑动的坡体无论是滑面,还是滑体,其强度均会出现不同程度的下降,导致岩土体的参数由原状的峰值强度向残余强度过渡,使坡体的稳定度出现不同程度的下降。

这就是说,滑坡的变形程度越大,其滑面参数也就越小。这也是滑坡贯彻“治早治小”理念的重要原则,即有效控制滑坡变形,就可有效地利用滑坡自身的强度,从而有效减小支挡防护工程规模。

因此,在滑面的土工试验中,应依据滑坡的稳定性特征合理选用试验方法,从而使滑面的试验参数符合滑坡的稳定状态。如:正在活动的滑坡,滑面为黏性土时,采用残余强度剪或重复剪试验;已稳定的滑坡,包括处于暂时稳定的滑坡,可采用固结快剪或三轴固结不排水剪试验等。这也就说,滑坡工程治理中没有区别滑坡的稳定状态所进行的土工试验往往不能反映滑面当下的真实强度,从而直接造成滑坡下滑力的过大或过小,导致滑坡处治方案是欠合理或不合理的。

同样,在滑面参数反算中,由于忽略滑坡所处的稳定状态,而在滑面参数反算时选取的滑坡稳定系数均为极限平衡,稳定系数取1.0,甚至更小,也可能是欠合理的。毕竟滑坡一旦发生变形,往往多会经历蠕变、挤压、微滑、剧滑四种状态。如果只按其中的微滑状态下的稳定系数进行滑面参数反算,那么蠕变、挤压和剧滑肯定是会不高兴的。因为任何人都希望得到他人的尊重,而不愿意被他人忽视。作为有“生命”的滑坡也是一样的。

滑面参数的合理选取是滑坡安全、经济治理的关键之一,它的选取是一个综合考量的系统工程,是结合滑坡的宏观与微观特征进行系统试验、计算、分析后确定的,是一个力求接近滑坡真实状态和滑面真实性能的岩土工程参数。


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悠游2019
博士,教高,注册岩土工程师,中国岩石力学与工程学会地基与工程结构分会副理事长和滑坡与工程边坡分会理事,深部国重实验室顾问委员,世界交通灾害防治与应急委员会委员,中国土木工程学会非饱和土与特殊土常务委员和交通岩土工程委员,国际工程地质协会会员
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