PDF《甘肃天水地区黄土极限状态边坡的统计分析》

第3 5卷第2期2013年6月地球科学与环境学报Journalo fE a r t hS c i e n c e sa n dE n v i r o n m e n t V o l .

3 5 N o .

2 J u n e2

0 1

3 收稿日期:

2 0

1 3

0 4

1 9 基金项目: 国家自然科学基金项目(

4 0

7 7

2 1

8 1 ) 作者简介: 李同录(

1 9

6 5 ) , 男, 甘肃正宁人, 长安大学教授, 博士研究生导师, 理学博士, E m a i l : d c d g x

0 8@c h d . e d u . c n. 文章编号:

1 6

7 2

6 5

6 1 (

2 0

1 3 )

0 2

0 1

0 7

0 8 甘肃天水地区黄土极限状态边坡的统计分析 李同录1,

2 , 刘超1 , 李萍1,

2 (

1 . 长安大学 地质工程与测绘学院, 陕西 西安

7 1

0 0

5 4;

2 . 中国地质调查局西安地质调查中心 国土资源部黄土地质灾害重点实验室, 陕西 西安

7 1

0 0

5 4 ) 摘要: 在实际工程边坡设计中, 往往参考临近自然边坡的坡率设计来进行人工开挖边坡.基于这 种工程类比法, 现场实测甘肃天水地区5 1个坡高4 0~1

5 0m 的黄土极限状态边坡断面, 获得其坡 高、 坡宽及坡度参数, 统计发现坡高与坡宽符合双对数线性关系, 建立二者的相关方程;

再将坡高按

1 0m 间距分段, 每个坡高段取3个极限坡高, 利用 M o r g e n s t e r n P r i c e法反演了不同坡高段的强度 参数( 内聚力和内摩擦角) .由反演结果发现, 随着坡高的增大, 黄土的综合内聚力增大, 内摩擦角 减小, 此特点与黄土强度参数值随所处深度的变化规律基本一致.基于反演的强度参数和极限状 态边坡坡高与坡宽的回归方程, 进一步计算获得不同稳定系数下的坡高与坡宽的关系曲线, 将该曲 线制成图, 可用来直接判定一个已知边坡的稳定系数, 也可以用来确定拟设计边坡的坡度. 关键词: 黄土边坡;

极限状态;

参数反演;

内聚力;

内摩擦角;

稳定系数;

天水地区;

甘肃 中图分类号: P

6 4 2.

1 3 + 1;

TU

4 1 3.

6 +

2 文献标志码: A 犁 状 衾 罄 樽 嶙 嶙LIT o n g l u 1,

2 , L I U C h a o

1 , L IP i n g 1,

2 ( 1. S c h o o l o fG e o l o g i c a lE n g i n e e r i n ga n dS u r v e y i n g , C h a n g a nU n i v e r s i t y , X i a n7

1 0

0 5 4, S h a a n x i , C h i n a ;

2.K e yL a b o r a t o r yf o rG e o h a z a r d s i nL o e s sA r e ao fM i n i s t r yo fL a n da n dR e s o u r c e s , X i a nC e n t e ro f G e o l o g i c a lS u r v e y , C h i n aG e o l o g i c a lS u r v e y , X i a n7

1 0

0 5 4, S h a a n x i , C h i n a ) :Fort h ep r a c t i c a ls l o p ed e s i g n , t h ea n g l eo fa d j a c e n tn a t u r a ls l o p ei so f t e nu s e da s r e f e r e n c e t od e s i g nac u t t i n ge n g i n e e r i n gs l o p e , w h i c h i s c a l l e da se n g i n e e r i n ga n a l o g i c a lm e t h o d . B a s e do nt h em e t h o d , t h ep r o f i l e so f

5 1l o e s s l i m i t s t a t es l o p e sw i t ht h eh e i g h to f

4 0

1 5 0m w e r e s u r v e y e di n T i a n s h u ia r e a o f G a n s u ,a n dt h e h e i g h t ,w i d t h a n d a n g l e o ft h es l o p e s w e r e m e a s u r e d ;

t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nh e i g h t a n dw i d t ho f s l o p ew a sd o u b l e l o g a r i t h m i c l i n e a r , a n d t h ec o r r e l a t i o ne q u a t i o nw a sb u i l t ;

a n dt h e n , t h es l o p eh e i g h tw a sd i v i d e da t i n t e r v a l so f1 0m, a n dt h r e eh e i g h t so f l i m i ts t a t es l o p e sf o re a c hi n t e r v a lw e r ec o l l e c t e dt oc a l c u l a t et h es t r e n g t h p a r a m e t e r so f c o h e s i o na n d i n t e r n a l f r i c t i o na n g l ew i t hM o r g e n s t e r n P r i c em e t h o d . T h e i n v e r s i o n r e s u l t ss h o w e dt h a t s y n t h e t i c a l l yc o h e s i o no f l o e s s i n c r e a s e d , a n d i n t e r n a l f r i c t i o na n g l ed e c r e a s e d w i t ht h eh e i g h to fs l o p ei n c r e a s i n g ,w h i c hw a s i na c c o r d a n c ew i t ht h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h e s t r e n g t hp a r a m e t e r so fl o e s sa n dd e p t h.B a s e do nt h ei n v e r s i v es t r e n g t hp a r a m e t e r sa n dt h e r e g r e s s i o ne q u a t i o no f t h eh e i g h ta n dw i d t ho f l i m i ts t a t es l o p e , t h er e l a t i o n s h i pc u r v e sb e t w e e n t h eh e i g h ta n dw i d t ho f s l o p ew e r ec a l c u l a t e dw i t hd i f f e r e n ts t a b i l i t yc o e f f i c i e n t s , a n dt h ec u r v e s w e r ed r a w na s ac h a r t , w h i c hw a su s e d t od e t e r m i n e t h e s t a b i l i t yc o e f f i c i e n t o f ak n o w ns l o p e a n d 地球科学与环境学报2013年 t oc o n f i r mt h ea n g l eo fd e s i g n e dc u t t i n gs l o p e . :loesss l o p e ;