• 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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  • MARKO K, TⅡT H, PEETER T, et al. Analysis of a retrogressive landslide in glaciolacustrine varved clay[J]. Engineering Geology, 2010(116):109-116. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=b55fb19a09915e197f0ad8d930549a9b
    张俊文, 邹烨, 李玉琳.大型多层次堆积体破坏模式及其稳定性[J].岩石力学与工程学报, 2016, 35(12):2479-2489. http://www.cqvip.com/QK/96026X/201612/670914173.html

    ZHANG Junwen, ZOU Ye, LI Yulin. Faliure mechanism and stability analysis of big multi-layer deposit[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2016, 35(12):2479-2489. http://www.cqvip.com/QK/96026X/201612/670914173.html
    周跃峰, 龚壁卫, 胡波, 等.牵引式滑坡演化模式研究[J].岩土工程学报, 2014, 36(10):1855-1862. doi: 10.11779/CJGE201410013

    ZHOU Yuefeng, GONG Biwei, HU bo, et al. Evolution mode of retrogressive landslide[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2014, 36(10):1855-1862. doi: 10.11779/CJGE201410013
    谭福林, 胡新丽, 张玉明, 等.不同类型滑坡渐进破坏过程与稳定性研究[J].岩土力学, 2016, 37(增刊2):597-606. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QKC20162016120800086535

    TAN Fulin, HU Xinli, ZHANG Yuming, et al. Study of progressive failure process and stabilities of different types of landslides[J]. Rock and Soil Mechanics, 2016, 37(Sup.2):597-606.. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QKC20162016120800086535
    袁从华, 童志怡, 卢海峰.牵引式滑坡特征及主被动加固比较分析[J].岩土力学, 2008, 29(10):2853-2858. doi: 10.3969/j.issn.1000-7598.2008.10.049

    YUAN Conghua, TONG Zhiyi, LU Haifeng. Analysis of characteristics of retrogressive landslide and comparison between active and passive reinforcements[J]. Rock and Soil Mechanics, 2008, 29(10):2853-2858. doi: 10.3969/j.issn.1000-7598.2008.10.049
    刘礼领, 殷坤龙.暴雨型滑坡降水入渗机理分析[J].岩土力学, 2008, 29(4):1061-1066. doi: 10.3969/j.issn.1000-7598.2008.04.039

    LIU Liling, YIN Kunlong. Analysis of rainfall infiltration mechanism of rainstorm landslide[J]. Rock and Soil Mechanics, 2008, 29(4):1061-1066. doi: 10.3969/j.issn.1000-7598.2008.04.039
    张玉成, 杨光华, 张玉兴.滑坡的发生与降雨关系的研究[J].灾害学, 2007, 22(1):82-85. doi: 10.3969/j.issn.1000-811X.2007.01.018

    ZHANG Yucheng, YANG Guanghua, ZHANG Yuxing. Study on the relationship between landslide occurrence and rainfall[J]. Journal of Catastrophology, 2007, 22(1):82-85. doi: 10.3969/j.issn.1000-811X.2007.01.018
    王恭先, 王应先, 马惠民.滑坡防治100例[M].北京:人民交通出版社, 2008:123-136.
    黄润秋. 20世纪以来中国的大型滑坡及其发生机制[J].岩石力学与工程学报, 2007, 26(3):433-454. doi: 10.3321/j.issn:1000-6915.2007.03.001

    HUANG Runqiu. Large-scale landslides and their sliding mechanisms in china since the 20th century[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2007, 26(3):433-454. doi: 10.3321/j.issn:1000-6915.2007.03.001
    李新志.降雨诱发堆积层滑坡加卸载响应比规律的物理模型试验及其破坏机理研究[D].青岛: 青岛理工大学, 2008.
    陈天健, 蔡和伦, 黄彦荣, 等.人工降雨模型试验研究降雨入渗对滑坡类型之影响[J].水土保持研究, 2012, 19(1):254-257. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/stbcyj201201055

    CHEN Tianjian, CAI Helun, HUANG Yanrong, et al. Slope failure mode related to soil infiltration-laboratory rainfall model test[J]. Research of soil and water conservation, 2012, 19(1):254-257. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/stbcyj201201055
    王俊, 黄润秋, 聂闻, 等.基于无限边坡算法的降雨型滑坡预警系统的模型试验研究[J].岩土力学, 2014, 35(12):3503-3510. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ytlx201412022

    WANG Jun, HUANG Runqiu, NIE Wen, et al. Experimental study of early warning system model of landslide induced by rainfall based on infinite slope method[J]. Rock and Soil Mechanics, 2014, 35(12):3503-3510. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ytlx201412022
    潘以恒, 李雪平, 吴丽清, 等.牵引式滑坡降雨预警判据的模型试验研究[J].长江科学院院报, 2016, 33(9):111-115. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/cjkxyyb201609027

    PAN Yiheng, LI Xueping, WU Liqing, et al. Experimental study of rainfall early warning criterion of retrogressive landslide[J]. Journal of Yangtze river scientific research institute, 2016, 33(9):111-115. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/cjkxyyb201609027
    REGMI R K, JUNG K, NAKAGAWA H, et al. Study on mechanism of retrogressive slope failure using artificial rainfall[J]. Catena, 2014, 122(12):27-41. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=c1aeceb35ee7ce09be9e54da031eb97c
    李龙起, 罗书学, 王运超, 等.不同降雨条件下顺层边坡力学响应模型试验研究[J].岩石力学与工程学报, 2014, 33(4):755-762. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/yslxygcxb201404013

    LI Longqi, LUO Shuxue, WANG Yunchao, et al. Model tests for mechanical response of bedding rock slope under different rainfall conditions[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2014, 33(4):755-762. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/yslxygcxb201404013
    杨旭, 周翠英, 刘镇, 等.华南典型巨厚层红层软岩边坡降雨失稳的模型试验研究[J].岩石力学与工程学报, 2016, 35(3):549-557. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-YSLX201603012.htm

    YANG Xu, ZHOU Cuiying, LIU Zhen, et al. Model tests for mechanism of typical soft rock slopes of red beds under rainfall in South China[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2016, 35(3):549-557. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-YSLX201603012.htm
    李卓, 何勇军, 盛金保, 等.降雨与库水位共同作用下近坝库岸边坡滑坡模型试验研究[J].岩土工程学报, 2017, 39(3):452-459. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ytgcxb201703010

    LI Zhuo, HE Yongjun, SHEN Jinbao, et al. Landslide model for slope of reservoir bank under combined effects of rainfall and reservoir water level[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2017, 39(3):452-459. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ytgcxb201703010
    左自波, 张璐璐, 王建华.降雨触发不同级配堆积体滑坡模型试验研究[J].岩土工程学报, 2015, 37(7):1319-1327. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ytgcxb201507021

    ZUO Zibo, ZHANG Lulu, WANG Jianhua. Model tests on rainfall-induced colluvium landslides:effects of particle-size distribution[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2015, 37(7):1319-1327. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ytgcxb201507021
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  • 收稿日期:  2017-06-21
  • 刊出日期:  2018-08-01

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