鎖固束口形滑坡天然土拱效應(yīng)作用機(jī)理研究.pdf

1、四川地區(qū)地處我國(guó)西南山區(qū)，因具有多山地和丘陵這一地貌特征，受降雨、地震及人為活動(dòng)等影響常常發(fā)生各類(lèi)地質(zhì)災(zāi)害，其中邊坡問(wèn)題十分突出。在一般性邊坡治理工程中，抗滑樁具有施工方便、阻滑能力強(qiáng)等顯著優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際工程中被廣泛應(yīng)用，且采用抗滑樁進(jìn)行坡體支護(hù)時(shí)，樁間形成的土拱作用對(duì)坡體穩(wěn)定性具有重要影響。對(duì)具有鎖固束口形特殊地形特征的一類(lèi)滑坡進(jìn)行治理時(shí)，鎖固束口形地形會(huì)限制滑坡的滑動(dòng)，坡體束口段產(chǎn)生的土拱作用可充當(dāng)部分阻滑力，對(duì)滑坡整體穩(wěn)定性具有巨大

2、影響。本文以鎖固束口形滑坡為研究對(duì)象，以滑坡中的天然土拱效應(yīng)作用機(jī)理為研究目的，基于彈性理論建立力學(xué)概化模型證明束口形滑坡中天然土拱現(xiàn)象的存在;以李子鄉(xiāng)束口滑坡為真實(shí)算例運(yùn)用FLAC3D模擬研究分析，采用理論研究和數(shù)值分析方法對(duì)束口形滑坡中天然土拱效應(yīng)展開(kāi)探討分析。主要完成如下工作:
　　(1)基于束口形滑坡力學(xué)概化分析模型推導(dǎo)出束口形一類(lèi)滑坡中窄口段后部土體任意一點(diǎn)的土拱應(yīng)力解析表達(dá)式通解，證明束口滑坡天然土拱效應(yīng)的存在。土拱效

3、應(yīng)的變化規(guī)律表明，滑坡束口狀地形在一定的開(kāi)闊程度才會(huì)出現(xiàn)明顯的土拱現(xiàn)象，在頸縮角α介于20°～40°間具有明顯應(yīng)力集中現(xiàn)象，形成顯著土拱效應(yīng)，一旦開(kāi)闊程度超過(guò)范圍，土拱現(xiàn)象會(huì)迅速減弱直至消失;
　　(2)推擠壓力P、摩阻力g的增大對(duì)束口地形段產(chǎn)生的土拱應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生較大的影響，當(dāng)推擠壓力P在200kPa～400kPa，摩阻力g不超過(guò)300kPa時(shí)，滑坡中產(chǎn)生的天然土拱作用可顯著提高坡體穩(wěn)定性;
　　(3)相比樁-土間土拱作用產(chǎn)生

4、的圓形土拱形狀和拋物線土拱形狀，束口滑坡中土拱作用產(chǎn)生的土拱形狀具有較大不同。隨坡體深度及窄口段地形界限的逐漸改變，拱形不斷變化調(diào)整以適應(yīng)上部不斷變化的應(yīng)力，土拱形狀整體呈現(xiàn)“不規(guī)則馬蹄形”，是束口滑坡天然土拱一大顯著特征;
　　(4)束口滑坡內(nèi)部土拱效應(yīng)的有效作用深度介于z=69m～z=61m之間，土拱效力整體呈穩(wěn)定狀態(tài)，超過(guò)這一范圍后土拱效應(yīng)對(duì)坡體穩(wěn)定性的影響會(huì)逐漸減弱。李子鄉(xiāng)滑坡中土拱的作用區(qū)域?yàn)閤向80m～140m、y向2