第三章3.4抗剪强度参数反算

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1、抗剪强度参数反算正（演）分析和反（演）分析系统在外部激励作用下将产生响应。为了求得响应，必须建立激励与响应的函数关系。必须满足自然界普遍规律，如质量守恒，能量守恒，动量守恒。还需知道描述系统的物质塑型特有的本构方程。正分析：在岩土工程问题中，根据系统（工程基本情况、本构关系等）和外部 激励（荷载条件、边界条件、初始条件等）作用，求产生的响应（应 力、应变、位移等），称为正演分析。反分析：在相同的问题中，根据系统的响应，求系统参数或者模型称为反演分 析。如已知工程中的实测值（应力、孔压、位移等），确定岩土介质 h勺参数或者模型（前者彳尔为参数皮演，后者祿切模型识另lj）。滑坡推力及稳定性系数的计

2、算，离不开滑坡抗剪参数的选 取。通常取得抗剪强度指标的方法有仪器测定法、反算法和经验数据对比法。由于滑带岩土介质的多样性，成因、成分和结果的复杂性 和不均匀性，以及强度随外界因素变化的可变性，加之滑 动过程本身多样性和复杂性，使仪器测定法很难准确模拟 滑带岩土的实际受力状态和变化过程，因此，试验数据很 难直接用于计算。在我们实际工作中，多采用以反算为主, 参考试验数据和经验指标的综合方法。今天，我们讲解使用极限平衡方法反算滑带抗剪强度指标正分析：已知滑坡基本形态特征、荷载条件和岩土体力学特性，采 用极限平衡方法求滑坡的稳定性系数。反分析：已知滑坡的形态特征、荷载条件、岩土体力学模型和稳定 性系

3、数，采用极限平衡方法求滑动面的力学参数。反算法可分为恢复山体平衡和不恢复山体平衡两种情况。恢复山体平衡法使 用于近期滑动过的滑坡，而且可以恢复滑动瞬间的形状，我们认为其处于平 衡状态，反算时其稳定系数取1当然合适。但是，在我所遇到的滑坡勘察中， 古滑坡或老滑坡较多，恢复其原始地貌非常困难，因此，我们一般根据滑坡 所处的发育阶段（定性分析），判断当前相应的稳定性，给出一个稳定性系 数，假定一个参数，用现有的一个断面反算，或利用二个断面联立进行反算,滑坡的稳定性系数确定Pr11ftaztts（卜:）M站n煌发电圧总运妙肝血慚嗽曲笊PI |代况一衣牧处 叱裂3L右斷滤直 F. i.-jff*片：i；

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6、 的特征情况，还给出了不同 阶段对应的稳定状态，浅显 易懂，非常直观，但是稳定 系数取值范围较大。详见该 书P25页。滑体不再沿滑动带 位移，滑带土含水 量降低，进入固结 阶段滑坡舌伸出，覆盖于 原地表上或到达前方 阻挡体而壅高，前缘 湿也昉显，鼓丘木再 发展裂缝不再增多， 不再扩大，滑坡 壁明显缝大多 裂扩增g 状再再窘 羽不不甚冃伴丈丹仅 展，原始地形总 体坡度显著变小 裂缝不再扩大， 不再增多，甚至 闭合三峡库区地质灾害治I或高拉断弧 构条等的缝成 (-形行裂多剋 建现地平，薦 或出与体缝布刚 表物条大裂分向 地筑数线张续形裂界 聲显 妙，明 无缝不棊部滑多现擦一 n 一 * M1 1

7、1 1 %t 一 I r一 f.-二 1 切骨立刃咕竞鬱【T_l_ll - F -没成动盼it带訝【 Fr丿-HX-二yiriLJ、 rT 丄 夕 A K - -4lr 2二二 * 寸齐汪卄讦娄泮托亠状高，象水 - 射等缝现泉 放直裂塌有 . 有垂裂坍或 - ，体熱部地 - 起大致局湿 一 隆或压有现 一 有缝的时岀岀 常裂线有或溢.)通 构缝附 建张，错 或拉宽下 表物而侧 地筑多外岀来裂行切 雁剪 现状缝沉 量象 少现 及鄆 缝异 裂等 有陷表7. 1-7滑坡稳定状态分级滑坡稳定性系数F5 1.001.00代01.051.05Ksl斜坡而上出现不连绫裂缝，局部有隆起，错台或向坡下徽量移动

8、现象。在蠕动、挤压剧烈地段，可见垂直裂縫或呈弧形展布的裂 缝并有局部的小规模坍塌.滑动阶段KsKsl滑坡体坡直平缓、.滑坡舌伸入阶地，滑坡受挤压逐渐密买。坡窗 上的裂缝、错台多被充塡或消失，坡面生长植被或辟为耕地。注，Ksl是滑坡稳定安全系数很据研究程度及其对工程的影响确定二滑坡防治工程勘查规范DZ/T 0218-200612.3滑坡滑带参数反演12. 3.1滑带抗剪强度参数的反演宜限于中、小型规模，且结构简单的滑坡.12.3.2滑带抗如强度参数可采川试验、经验数据类比与反演相结合的方法确定.可给定粘聚力或 内摩擦角仇反求另一值。可采用如下公式进行反演：F 丫 W, sinar tanV Wf

9、cosaf$ = arctanFW,sig-CL艺 WZ&QSa.12.13 一般条件下稳定系数卩町根網下列悄况确定： 滑坡处于帑休暂时稳定变形状态：F 1.05-1.00；潸坡处于第体变形滑动状态:F= 1,00-0. 9512. 3.4滑坡淸带抗対强度参数指标的选取应结合滑坡变形滑动阶段和试验方法综合考虑.可参照表11取值。 表11滑带抗剪强度指标取值建议表12.4,6淆坡稳定状态应根拯滑坡稳定系数按衣12确定：岩土工程勘察规范GB 50021-20015.2.7滑坡勘察时，土的强度试验宜符合下列要求采用室内、野外滑面重合剪，滑带宜作重塑土或原状土多次剪试验，并求岀多次剪和残余剪的抗剪强度

10、2采用与滑动受力条件相似的方法;采用反分析方法检验滑动面的抗剪强度指标。5.2.7本条规定采用室内或野外滑面重合剪，或取滑带土作重塑土或原状土多次重复剪，求取抗剪强度。|试验宜采用与滑动条件相类似的方法，如快剪、饱和快剪等。当用反分析方法检验 时，应采用滑动后实测主断面计算。对左在滑动的滑琳 稳定系151数慎可取095100对处在暂时稳定的滑坡9稳定系数只 可取L 001阪|可根据经验,给定“甲中的一个值，反求另二、c、e值反演方法采用一个断面进行反算Fs = /Xc,叫)TC = /(,FS,Wt -)Fs = fC札Wj )。=gc.Fs.Wt )采用多个断面进行反算Fs = f（c, 0

11、,比）T C = f；（札 Fsl,为）Fs = f2（c, 0, n c =龙（0, Fs 2,比）三、c、4）值反演的极限平衡方法瑞典条分法F 二工（+叱 cos9/g0）i=工叫“昭c_Esin-EcosBishop分法工丄C仏COS0 +（比+ AHJfg如 F严叫当4）二0时采用试算法综合C法当4）工0时Janbu法反算c、4),采用试算方法 不平衡推力法反算c、4),采用试算方法例题3.4.15040302010=0.45 Fv-5.7 xlO_3c土条#Y i9 iliAiw.wicos(0 i)wisinO iFs120.34.615.9870.231425.6691421.0

12、8114.281.000220.312. 110.42106.892169.8672121.71454.62320.318.210.86143.792918.9372773.06911.24420.324.511.2164.623341.7863041.201385.16520.33111.64169.143433.5422943.601767. 60620.337.410.57115.522345.0561863.421423.71720.343.514.8657. 821173.746851. 72807. 63L85.5315015.786864.23Fs工 VV. sin Q. tg吃

13、 W.t cosgc，864豐015.7 J.26Z75他 0瑞典条分法如=工比COS015015.78.6864.23Fs - 85.53c tg =不平衡推力传递系数法F =1.0S”_1”心+DT1幻上1 戶+1X18192021222340.8700.9140.9571.0021.0481.09460.8780.9210.9651.0101.0551.10180.8860.9290.9731.0171.0631.109100.8930.9360.9801.0251.0711.117120.9010.9440.9881.0331.0781.124140.9090.9540.9961.0401.0861.132