基于条分法的边坡演化动力学预测模型.pdf

第30卷第5期 长江科学院院报 V01．30No．5 2O1 of 3年5月 J0u皿m Sd哪蚰c琢袋ar曲hIstinlte Mav2 l Ya呜乞瞻砌Ver 0 3 DOI：10．3969／j．issn．1001—5485．2013．05．015 2013，30(05)：64—69 基于条分法的边坡演化动力学预测模型 李聪1’26。姜清辉2啦6，朱杰兵1。曾平1 (1．长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室，武汉430010； 2．武汉大学a．水资源与水电工程科学国家重点实验室；b．土木建筑工程学院，武汉430072) 摘要：在传统条分法的基础上，考虑降雨引起地下水位变化，采用太沙基一维固结理论描述超孔隙水压力消散，基 于条块连续变形假定，提出了一种新的边坡演化动力学预测模型。该模型认为滑体内部的速度和变形具有不均匀 性，条块变形引起条间力变化，结合牛顿运动定律进行滑坡动力学分析，可以模拟滑坡运动的全过程，并预测滑坡 的最大滑速和滑程。采用该模型模拟了千将坪滑坡启动以后的运动过程，结果与实际基本相符。表明该模型具有 较大的工程应用价值。 关键词：边坡；预测；滑速；动力学；条分法 中图分类号：P642．2 文献标志码：A 文章编号：1001—5485(2013)05—0064一06 预测滑坡的最大滑速和最大滑距。殷坤龙o¨等在 考虑滑坡入水条块受水阻力的基础上，对计算滑速 1 研究背景 的美国土木工程师协会推荐公式和运动方程方法进 滑坡灾害分布广、发生频率高、危害大，是世界 行改进，计算了滑坡下滑过程中的平均速度及各条 十大自然灾害之一。尤其是水库库岸滑坡，它的失 块的加速度和速度。 稳会导致岩土体高速入水，不仅会冲毁水工建筑物， 综上所述，已有的滑坡动力学预测方法主要分为 还会激起巨大的涌浪，危害大坝甚至影响下游，因此 3类。第l类¨。21是将滑体视为一整体，考虑滑体质 正确的计算滑坡速度、掌握速度在运动过程中的变 心运动和能量损失，但该方法未考虑滑面倾角、滑体 化规律，并估算滑坡的破坏影响范围是必要的。 内部变形、速度和应力的不均匀性。第2类”’41是非 G．Herrem等u1考虑粘滞特性，基于摩尔一库连续变形方法DDA和离散元，但该类方法考虑的并 仑准则引入降雨强度，并通过一个简单的固结公式， 非连续可变的块体运动形式，且使用成本较高。第3 考虑超孔隙水压力的消散，采用回归分析方法建立 类H。71是条块预测模型，但已有的条块模型都存在不 一维无限模型，可以对边坡的演化过程进行预测。 足，文献[4]中的模型采用静力学原理(极限平衡方 D．somettel旧1等采用单变量摩擦定律建立了边坡法)计算动力学过程的条间力，文献[5—6]中的模型 滑块模型，提出了一个简单的物理模型来预测滑坡 未考虑水的作用，文献[7—11]中的模型假设各条块 发生前的加速位移。邬爱清旧1等采用非连续变形 的水平加速度口。是相同的。 分析数值模型反映滑坡启动的识别方法，并对该滑 本文考虑降雨引起地下水位变化，采用太沙基 坡体的启动条件和滑坡全过程特征进行数值模拟。 一维固结理论描述超孔隙水压力变化，基于垂直条 伍法权H1等在传统的条分法的基础上采用离散元 分法和条块连续变形假定，提出了一种新的边坡演 思想，提出了一种滑坡位移非线性动力学模拟方法。 化动力