鎖固束口形滑坡天然土拱效應作用機理研究.pdf

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

2、影響。本文以鎖固束口形滑坡為研究對象，以滑坡中的天然土拱效應作用機理為研究目的，基于彈性理論建立力學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)束口滑坡為真實算例運用FLAC3D模擬研究分析，采用理論研究和數(shù)值分析方法對束口形滑坡中天然土拱效應展開探討分析。主要完成如下工作:
　　(1)基于束口形滑坡力學概化分析模型推導出束口形一類滑坡中窄口段后部土體任意一點的土拱應力解析表達式通解，證明束口滑坡天然土拱效應的存在。土拱效

3、應的變化規(guī)律表明，滑坡束口狀地形在一定的開闊程度才會出現(xiàn)明顯的土拱現(xiàn)象，在頸縮角α介于20°～40°間具有明顯應力集中現(xiàn)象，形成顯著土拱效應，一旦開闊程度超過范圍，土拱現(xiàn)象會迅速減弱直至消失;
　　(2)推擠壓力P、摩阻力g的增大對束口地形段產(chǎn)生的土拱應力會產(chǎn)生較大的影響，當推擠壓力P在200kPa～400kPa，摩阻力g不超過300kPa時，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，拱形不斷變化調整以適應上部不斷變化的應力，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)束口滑坡內部土拱效應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)，超過這一范圍后土拱效應對坡體穩(wěn)定性的影響會逐漸減弱。李子鄉(xiāng)滑坡中土拱的作用區(qū)域為x向80m～140m、y向2