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1、第1期(第332期)吉林水利2010年1月[文章编号]1009-2846(2010)01-0044-02边坡稳定分析中土体抗剪强度指标的选取李金瑞(安徽长江河道设计研究院,安徽芜湖241000)[摘要]土的抗剪强度是边坡稳定分析中最重要的计算参数。本文在总结前人的研究工作基础上,对土体抗剪强度指标选取方法及其适用性进行了深入分析,并结合工程实际经验,提出参数选择原则及注意事项,以期在边坡稳定分析中更好地应用于实际工程。[关键词]边坡;滑坡;稳定分析;抗剪强度;参数[中图分类号]TV312[文献标识码]B验费用低,获得工程上
2、广泛应用。滑带受剪时土1概述体所处的条件不同会影响土体抗剪强度的不同。通常试验时模拟不同的条件,进行不同条件下的我国是一个多滑坡灾害的国家,滑坡灾害给试验,从而获得各种不同的抗剪强度指标。建筑、水利、铁路、公路、矿山等带来了巨大的①不固结不排水(快剪)试验,相应的粘聚损失。因此,正确地评价边坡的稳定状况是滑坡力与内摩擦角指标分别为cu,φu。防治的关键之一,而正确的评价结果又取决于科这种试验当施加垂直荷载P以后,立即加学的边坡稳定分析方法及合理地选取计算参数。水平剪力,在3―5min内把土样剪损。在试验土的抗剪强度是决定边
3、坡稳定性的关键因素,因过程中,不让土中水排出,保持土的含水量不而正确确定土的抗剪强度指标对工程实践具有重变,因此试样中存在孔隙水压力,使有效应力降要的意义。本文在总结前人的研究工作基础上,低,此时测得的抗剪强度最小。如果在浸水下进针对边坡稳定分析中土体抗剪强度参数选择进行行这项试验,即获得饱和快剪强度。了分析,总结参数选取方法的适用性及选择原适用范围:适用于在边坡施工开挖情况与暴则,并结合工程实际,提出参数选择中应注意的雨下和库水降落期滑坡突然发生的急剧破坏,也事项,以期在边坡稳定分析中更好地应用于实际适用于新建路堤边坡的
4、浅层稳定分析。与此种强工程。度指标相应的稳定分析方法是总应力法,通过模拟现场的剪切试验,直接测定土在破坏时发挥的2土的抗剪强度的定义强度,它避免了确定孔隙压力的困难,因而适用于粘性土。土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限②固结不排水(固结快剪)试验,相应的粘能力。当土体受到荷载作用后,土中各点将产生聚力与内摩擦角指标分别为ccu,φcu。试样在垂剪应力。若某点的剪应力达到其抗剪强度,在剪直压力下排水固结稳定后,迅速施加水平剪力,切面两侧的土体将产生相对位移而产生滑动破以保持土样的含水量在剪切前后基本不变。浸水坏,该剪切面
5、也称滑动面或破坏面。随着荷载的固结快剪可测得饱和固结快剪强度。此时试件的继续增加,土体中的剪应力达到抗剪强度的区域有效应力有一定控制,仍含有一定量的孔隙水(也即塑性区)愈来愈大,最后各滑动面连成整压,测得的抗剪强度稍大于cu,φu。体,土体将发生整体剪切破坏而丧失稳定性。适用范围:固结不排水剪切试验用来模拟土坡在自重和正常荷载下固结已完成,后来又遇到3确定土体抗剪强度指标的方法快速荷载下被剪破的情况。这种强度适用于时动、时停的滑坡在天然状态下或雨中突然破坏的目前,土体抗剪强度指标的确定方法主要有试状态,也适用于新建路堤边坡
6、稳定分析。它适应验、经验数据对比和极限平衡状态下的反算法等。采用总应力法分析的粘性土。3.1土的抗剪强度试验③排水剪(固结慢剪)试验,相应的粘聚力当前,土的抗剪强度试验有室内试验和现场大与内摩擦角指标分别为c′d,φ′d或c′,φ′型剪切试验。室内试验分直剪试验与三轴试验。试件在施加垂直荷载P后,让孔隙水压力3.1.1直剪试验消散,再施加水平剪力。每级水平剪力施加后都直剪试验的试验设备与操作都比较简单,试充分排水,使土样在应力变化过程中始终处在孔[收稿日期]2009-10-13[作者简介]李金瑞(1975-),男,黑龙江大
7、庆人,工程师,现从事长江河道堤防规划设计咨询工作。—44—吉林水利边坡稳定分析中土体抗剪强度指标的选取李金瑞2010年1月隙水压力为零的固结状态,直至土体剪损。这时孔隙水压力为零,因而测得的抗剪强度最大。4确定土体抗剪强度指标的原则适用范围:它用来模拟在自重下固结完成后,受缓慢荷载作用被剪破情况或砂土受荷载作试验因受各种条件限制,结果常难令人满用被剪破的情况。浸水固结慢剪可测得饱和固结意;经验数据对比过多地强调经验,使用中很难慢剪强度,它适用于雨季后中厚层大型滑坡由缓把握;反算法常因计算的前提不够清晰和准确而慢移动转化为缓
8、慢破坏状态。它适应采用有效应影响计算结果的可信度。因此,确定土体抗剪强力法分析边坡的稳定性。这一指标适用于采用有度指标应遵循以下原则:效应力法计算无粘性土的水、土分算及稳定渗流1)土体抗剪强度指标应以测试结果为基础,期与库水位降落期等边坡的稳定分析。结合宏观地质判断、工程类比和地区经验、反算3.1.2三
