基于滑动机理分析的滑带强度参数反演.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004-9665／2012／20(1)一0015—06基于滑动机理分析的滑带强度参数反演术聂林①③杨涛①马惠民②周德培①(①西南交通大学岩土工程系成都610031)(②中铁西北科学研究院兰州730000)(③成都城建投资管理集团有限责任公司，成都610041)摘要滑动机理分析一般采用定性的方法加以描述，尚缺乏合理的量化指标进行刻画。反演分析是确定滑带强度参数的重要手段，一般采用基于整体稳定性系数的刚体极限平衡方法，但这种反演方法无法建立滑动机理与强度参数问的直接联系。本文采用数值计算方法获得滑带单元的应力场和滑动方向，基于M

2、ohr—Coulomb强度准则定义滑带点安全系数为该点抗剪强度与滑动方向剪应力的比值。通过点安全系数的分布判断滑坡的滑动机理，使滑动机理研究定量化，并以点安全系数对滑面面积的加权平均值作为滑坡的整体稳定性系数，建立起滑动机理与整体稳定性系数的联系。在滑带参数反演分析中，需要同时满足滑动机理和整体稳定性系数要求，相应的强度参数才是合理的结果。以万梁高速公路K49滑坡的室内大型地质力学试验模型为例，介绍了基于滑动机理分析的滑坡强度参数反演方法和步骤，论证了方法的合理性。关键词滑坡滑动机理点安全系数参数反演中图分类号：TU43文献标识码：ASTRENGTHPARAMETERINVERSIoNFoR

3、SLIDINGZoNEFRoMSLID．INGMECHANISMANALYSISNIELin~~YANGTa0④MAHuimin~ZHOUDepei~((~)GeotechnicalEngineeringDepartmentofSouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031)((~NorthwestInstituteofChinaRailwayCo．Lanzhou730000)(③ChengduCityConstructionInvestmentManagementGroupCo．，Ltd．，Chengdu610041)AbstractThemechani

4、smresearchatpresentmainlypausesinthequalitativedescription．Thequantitativeindexislackinthedescriptionofslidingmechanism．Inversionanalysisisanimportantmeanstodeterminethestrengthparameterofslidingzone．Rigidbodylimitequilibriummethodandaglobalsafetyfactorareusedinthispaper．So，strengthparameterhasnodi

5、rectrelationwiththeslidingmechanism．Three—dimensionalstressstateandslidedirec-tionofthesliplayerzoneareobtainedbynumericalcomputation．BaseontheMohr-CoulombStrengthCriterion，apointsafetyfactorastheratiooftheshearstrengthoftheslipzonetotheshearstressparalleltotheglidingdirectionisdefined．Thesafetyfac

6、torofthelandslideastheweightedaveragevalueofthezonepointsafetyfactorwithitszoneisdefined．Theslidingmechanismisstudiedquantitativelybymeansofanalyzingthedistributionofthezonepointsafetyfactor．Landslidestabilitycanbeevaluatedthroughthesafetyfactor．Soarelationshipbetweentheslid-ingmechanismandstabilit

7、yfactorisestablished．Intheinversionanalysis，theslidingmechanismandstabilitycan{收稿日期：2011一o6—30；收到修改稿日期：201l一11—27．基金项目：国家自然科学基金项目(50808149)，中央高校基本科研业务费专项资金(SWJTU09CX007)和西南交通大学埃实之星资助第一作者简介：聂林，工程地质专业．Email：y