类挡土墙锁段滑坡破坏机理研究及逆速度法失稳预测

文摘   2024-10-16 13:49   中国  


Research on failure mechanism of landslide with retaining‑wall‑like locked segment and instability prediction by inverse velocity method


01摘要

锁固段是确定锁固段型滑坡稳定性的关键。研究表明,体积膨胀点标志着滑坡演化从次级蠕变阶段向三级蠕变阶段的过渡,也将锁固段裂缝稳定扩展阶段与不稳定扩展阶段区分开来。确定体积膨胀点对锁段型滑坡的预警和预测至关重要。利用一系列仪器(电阻应变仪、声发射系统、压电加速度传感器等)对滑坡后缘外荷载作用下的类挡土墙锁段滑坡进行物理模型试验。通过坡形变化和应力响应特征分析了该滑坡的演化过程。试验结果揭示了类挡土墙锁断段滑坡的破坏机理:滑坡上部逆冲滑动,中部挤压隆起,类挡土墙锁断段产生锁断效应,类挡土墙锁断段压剪断裂导致滑坡破坏。基于锁固段的形变和声发射特性,建立了一种识别锁固段体积膨胀点的方法。将此点作为逆速度法中的加速度起始点,结合三级蠕变模型和Fukumoto理论,预测锁固段型滑坡的破坏时间。



02图表





03结论



本文基于物理模型试验,分析了外荷载作用下类挡土墙锁节滑坡的演化过程和破坏机制。本文研究了类挡土墙锁固段体积膨胀点的识别方法,并基于锁固段的变形和声发射特征,采用速度逆法预测了锁固段的破坏时间。

讨论了速度逆法中SP的选择方法。主要结论总结如下。

(1)根据试验结果揭示了外荷载作用下类挡土墙锁断段滑坡的破坏机理:滑坡上部逆冲滑动,中部挤压隆起,类挡土墙锁断段产生锁断效应,锁断段压剪断裂导致滑坡破坏。

(2)基于类挡土墙锁定段的变形及声发射特性,对类挡土墙锁定段的变形及失稳阶段进行了解释。将锁紧段变形演化过程中的二次蠕变阶段分为弹性变形阶段和稳定裂纹扩展阶段。三级蠕变阶段分为断裂簇阶段和能量积累阶段。

(3)利用锁定节段变形和破坏的声发射数据,建立了速度逆法中体积膨胀点和OOA点的识别方法。声发射b值和ΣN/ΣE的减小,伴随着更高能级的声发射事件,可以作为识别体积膨胀点的准则。对于锁定节段型滑坡,体积膨胀点标志着从次级蠕变阶段向三级蠕变阶段的过渡。这一点可以作为速度逆法中的OOA点。准确识别体积膨胀点对于提供有效预警和预防锁节型滑坡至关重要。

(4)基于体积膨胀点(OOA点)的逆速度法预测故障时间存在一定的滞后。为了解决这个问题,我们根据锁定节段的变形和声发射特征进行了预测。在反速度法中,能量积累阶段作为SP点。这些预测与实际失败时间一致。





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