Model and new imbalance thrust force method mechanical model for thrust-type soil landslides
01摘要
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传统边坡稳定性分析中采用的切片法得到了改进，但随着监测测控技术的发展，其对刚性接触条件的假设已经不再适用。本文以四川省雅安宝兴滑坡为例进行了研究，该滑坡是一种逆冲型土质滑坡。首先，在非平衡推力法的基础上，建立了切片块间加入开尔文体的力学模型，利用动力学微分方程推导了切片块速度公式;值得注意的是，该模型目前处于定性研究阶段，需要更有效的简化方法;然而，该研究确实为边坡稳定性方法提出了新概念，并为滑坡机理分析提供了新途径。模型试验监测数据与分析结果的对比表明，该力学模型能有效反映逆冲型土质滑坡的内部力学传递规律。验证了滑坡演化过程符合Saito模型，揭示了未崩解滑坡的不平衡力遵循从坡顶到坡脚的内力传递规律，先上升后迅速下降。最后，结合工程经验，分析了理想弹塑性锚索与边坡的相互作用机理。本研究创新性地重新诠释了传统的切片方法，在一定程度上探索并证明了逆冲型土质滑坡内应力的传递模式，验证了利用力学监测方法实现边坡失稳高精度监测预警的可能性。
02图表
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03结论
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本研究提出了基于ITFM的非刚性接触模式的力学模型。基于宝兴滑坡进行了物理模型试验，分析了滑坡演化过程，并将试验结果与理论计算结果进行了对比。最后，探讨了将锚索轴力突然下降作为边坡大变形前兆信号的可能性。所得结论如下：
(1)通过物理模型试验，成功再现了野外逆冲型土质滑坡的演化过程。观察到，坡顶首先失去稳定性，然后这种稳定性的丧失逐渐扩展到坡脚。模型试验表明，坡顶变形沉降明显，坡面有明显的交叉裂缝，坡脚隆起塌陷，但未发生崩解滑坡。
(2)分析模型试验坡顶标记点的速度曲线，并与ac加速度解析值进行比较，发现加速度在坡面发生大变形前呈现先上升后下降的趋势。然而，可以预见的是，速度和位移的逐渐积累将引发土地滑动、崩塌或其他大变形。根据变形特征和位移曲线，建立了本研究考虑的逆冲型土质滑坡演化规律符合Saito模型。
(3)通过将坡面不同阶地土压力实验值与NITFM理论值进行对比，得到逆冲型土滑坡依赖于压力的应力传递规律。确定不平衡力由坡顶向坡脚传递，且先逐渐增大后迅速减小，反映了坡体质量和滑面角度的共同影响。
(4)通过分析边坡与锚索之间的相互作用，非刚性接触NITFM方法可以从力学传递过程和力载体变化的角度，为边坡发生大变形前观测到的锚索轴力突然下降提供合理的解释。监控锚索应具有理想的弹塑性性能和较高的刚度。
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