• ISSN 0258-2724
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牵引式滑坡渐进形成历程试验研究

孙立娟 杨涛 成启航 吴丁丁

孙立娟, 杨涛, 成启航, 吴丁丁. 牵引式滑坡渐进形成历程试验研究[J]. 西南交通大学学报, 2018, 53(4): 762-771. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.04.014
引用本文: 孙立娟, 杨涛, 成启航, 吴丁丁. 牵引式滑坡渐进形成历程试验研究[J]. 西南交通大学学报, 2018, 53(4): 762-771. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.04.014
SUN Lijuan, YANG Tao, CHENG Qihang, WU Dingding. Experimental Study on Couse of Progressive Formation of Retrogressive Landslide[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2018, 53(4): 762-771. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.04.014
Citation: SUN Lijuan, YANG Tao, CHENG Qihang, WU Dingding. Experimental Study on Couse of Progressive Formation of Retrogressive Landslide[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2018, 53(4): 762-771. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.04.014

牵引式滑坡渐进形成历程试验研究

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.04.014
基金项目: 

国家自然科学基金资助项目 51178402

国家重点研发计划重点专项资助项目 2016YFC0802200

详细信息
    作者简介:

    孙立娟(1982-), 女, 博士研究生, 研究方向为岩土工程, E-mail:meiyao_sunshine@163.com

    通讯作者:

    杨涛(1973-), 男, 副教授, 研究方向为岩土力学、边坡和滑坡, E-mail:03017003@163.com

  • 中图分类号: V221.3

Experimental Study on Couse of Progressive Formation of Retrogressive Landslide

  • 摘要: 为深入研究牵引式滑坡渐进失稳机理,研发了能够模拟滑坡体分段失稳滑动的试验装置.装置主体由若干渗透盒组成,能够构成各种几何形状的分段式滑面;通过向不同分段组合的渗透盒注水,可使滑带分阶段饱水软化,滑带土抗剪强度降低,引发滑体分级失稳滑动,从而实现牵引式滑坡渐进破坏过程的模拟.共设计12种试验方案,模拟了不同几何特性的滑面和坡面线以及多种坡体材料;从前至后分段软化滑带,形成分级失稳滑块,观测滑坡体变形特征及后缘破裂面形态.研究结果表明:各级失稳滑带分别对应1条主裂缝,滑体性质和坡面形态对滑坡体破坏趋势影响较大,两段线坡面形态的坡体变形最为显著;后缘面破裂倾角一般为陡倾角,其中77.42%的倾角值集中在58°~88°范围内,失稳的第1级滑带越短或坡面形态和滑面形态越陡,后缘面破裂倾角越大.

     

  • 图 1  试验模型箱(单位:cm)

    Figure 1.  Model casing for test (unit: cm)

    图 2  坡体形态(单位:cm)

    Figure 2.  Morphology of slope(unit: cm)

    图 3  滑带土的黏聚力-含水率关系曲线

    Figure 3.  c-ω curve of slip soil

    图 4  滑带土的内摩擦角-含水率关系曲线

    Figure 4.  φ~ω curve of slip soil

    图 5  方案8后缘拉裂缝形态

    图 6  坡体局部破坏

    Figure 6.  Local failure of slope

    图 7  裂缝形态特征

    Figure 7.  Morphology of cracks

    图 8  方案1滑带失稳过程

    Figure 8.  Instability process of sliding zone of No.1

    图 9  裂缝形态特征

    Figure 9.  Morphology of cracks

    图 10  坡体变形特征

    Figure 10.  Deformation characteristics of slope

    图 11  后缘面破裂倾角(单位:cm)

    Figure 11.  Inclinations of the trailing edge(unit: cm)

    图 12  方案7、9结果对比

    Figure 12.  Results comparison of No.7, 9

    图 13  后缘面破裂倾角

    Figure 13.  Inclinations of the trailing edge

    图 14  方案8、10、11、12结果对比

    Figure 14.  Results comparison of No.8, 10, 11, and 12

    图 15  后缘面破裂倾角

    Figure 15.  Inclinations of the trailing edge

    图 16  No.1、2、5、6结果对比

    Figure 16.  Results comparison of No.1, 2, 5, and 6

    表  1  试验方案设计表

    Table  1.   Test scheme design table

    方案 砂土比 坡体形态 滑动分段(按渗透盒编号)
    滑体 滑带 滑面线 坡面线
    1 10:1 2:1 圆弧型 多段线 2+3/4+5/6+7/8+9
    2 10:1 2:1 圆弧型 多段线 2+3+4/5+6+7/8+9
    3 10:1 0:1 圆弧型 多段线 2+3/4+5/6+7/8+9
    4 10:1 1:1 圆弧型 多段线 2+3+4/5+6+7/8+9
    5 10:1 2:1 圆弧型 多段线 2+3+4+5/6+7+8+9
    6 10:1 2:1 圆弧型 多段线 2+3+4+5+6/7+8+9
    7 2:1 2:1 圆弧型 多段线 2+3+4+5+6/7+8+9
    8 2:1 2:1 圆弧型 两段线 2+3+4/5+6+7/8+9
    9 2:1 2:1 圆弧型 三段线 2+3+4/5+6+7/8+9
    10 2:1 2:1 折线型 两段线 2+3+4/5+6+7/8+9
    11 2:1 2:1 直线型(30°) 两段线 2+3+4/5+6+7/8+9
    12 2:1 2:1 直线型(20°) 两段线 2+3+4/5+6+7/8+9
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    表  2  模型土物理力学参数表

    Table  2.   Physical and mechanical parameters of model soil

    方案 γ/(kN·m-3) e Es/MPa c/kPa φ/(°)
    1 15.50/14.19 0.88/1.05 11.47/8.12 1.38/11.87 27.32/24.85
    2 16.66/14.03 0.75/1.08 12.54/11.28 2.68/11.04 25.64/18.87
    3 16.97/13.87 0.72/1.13 12.03/4.54 3.16/32.58 26.31/19.12
    4 17.05/14.35 0.71/1.03 10.38/6.57 3.47/22.21 24.32/23.93
    5 17.28/14.21 0.68/1.05 13.56/8.85 2.04/10.69 23.87/19.74
    6 17.61/13.39 0.65/1.18 12.18/7.68 2.91/11.74 25.10/20.02
    7 14.22/14.01 1.04/1.08 8.21/7.86 12.43/12.37 24.85/22.14
    8 13.74/13.36 1.13/1.18 8.02/7.64 11.45/12.23 20.19/21.78
    9 13.58/13.61 1.14/1.14 7.98/7.64 13.01/12.57 19.68/18.29
    10 14.75/13.54 0.97/1.15 8.24/8.17 12.34/10.38 18.66/20.05
    11 14.96/13.89 0.94/1.09 8.36/7.44 11.57/12.07 20.03/20.41
    12 13.17/14.08 1.21/1.07 8.33/8.16 12.36/12.24 20.38/19.64
    注:表中各组前后数据分别表示滑体土和滑带土参数, 如:15.51/14.19, 分别表示滑体土、滑带土的天然重度.
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    表  3  后缘面破裂倾角试验值

    Table  3.   Inclinations of trailing edge of test values

    方案 工况1 工况2 工况3
    渗透盒 破裂倾角/(°) 渗透盒 破裂倾角/(°) 渗透盒 破裂倾角/(°)
    1 2+3 71 4+5 79 6+7 58
    2 2+3+4 68 5+6+7 81 8+9 77
    3 2+3 75 4+5 71 6+7 74
    4 2+3+4 73 5+6+7 68 8+9 67
    5 2+3+4+5 64 6+7+8+9 59
    6 2+3+4+5+6 59 7+8+9 78
    7 2+3+4 69 5+6+7 77 8+9 72
    8 2+3+4 70 5+6+7 88 8+9 93
    9 2+3+4 95 5+6+7 94 8+9 75
    10 2+3+4 99 5+6+7 86 8+9 87
    11 2+3+4 115 5+6+7 100 8+9 93
    12 2+3+4 112 5+6+7 84 8+9 91
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  • 收稿日期:  2017-06-21
  • 刊出日期:  2018-08-01

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