【文章內(nèi)容簡介】 解凍時(shí)期、發(fā)生強(qiáng)裂地震后。 滑坡監(jiān)測技術(shù)方法通常有地面宏觀形跡的簡易觀測、地面儀器監(jiān)測、空間遙測和遙感監(jiān)測、綜合的實(shí)時(shí)監(jiān)測預(yù)報(bào)系統(tǒng)等。監(jiān)測指標(biāo)包括地質(zhì)宏觀形跡監(jiān)測、地面位移監(jiān)測、深部位移監(jiān)測、誘發(fā)因素監(jiān)測、水壓力監(jiān)測和滑坡地球物理、地球化學(xué)場監(jiān)測等。現(xiàn)今，邊坡監(jiān)測技術(shù)方法已發(fā)展到較高水平，光纖傳感器、孔隙壓力儀、 GPS 和 GPRS 無線傳輸技術(shù)的應(yīng)用，使監(jiān)測的精確程度得到了較大的提高。 滑坡的分析與判斷 （ 1) 通過裂縫進(jìn)行判斷 裂縫的形狀：動(dòng)裂縫主要特征，主裂縫兩端有向邊坡下部逐漸彎曲 的趨勢，兩側(cè)分布有眾多的平行小縫，主縫上下側(cè)有錯(cuò)動(dòng)。 裂縫的發(fā)展規(guī)律：滑動(dòng)性裂縫初期發(fā)展緩慢，后期逐漸加快，而非滑動(dòng)性裂縫則隨時(shí)間延長而逐漸減慢。 （ 2) 從壩頂位移觀測的規(guī)律判斷 當(dāng)壩身在短時(shí)間出現(xiàn)持續(xù)而顯著的位移時(shí)，特別是伴隨著裂縫出現(xiàn)連續(xù)性的位移，而位移量又逐漸加大，邊坡下部的水平位移量大于邊坡上部的水平位移量，邊坡上部垂直位移向下，邊坡下部垂直位移向上。 （ 3) 從浸潤線觀測資料分析判斷：當(dāng)庫水位相近而測壓管水位逐漸上升。 （ 4) 根據(jù)孔隙水壓力觀測成果判斷：有孔隙水壓力觀測資料的土壩，當(dāng)實(shí)測孔隙壓 力系數(shù)高于設(shè)計(jì)值時(shí)。 以上這些都可能是滑坡的前兆，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行壩坡穩(wěn)定校核。根據(jù)核算結(jié)果，判斷是否可能滑坡。 壩坡穩(wěn)定性研究 8 4 壩坡失穩(wěn)的防治 及邊坡穩(wěn)定性分析與防護(hù)加固 消除和減輕水的災(zāi)害 ：排除地表水是整治滑坡不可缺少的輔助措施，而且應(yīng)是首先采取并長期運(yùn)用的措施。其目的在于攔截、旁引滑坡區(qū)外的地表水，避免地表水流入滑坡區(qū)內(nèi)。主要工程措施有：設(shè)置滑坡體外截水溝；滑坡體上地表水排水溝；引泉工程；做好滑坡區(qū)的綠化工作等。 ：對于地下水，可疏而不可堵。其主要工程措施有： 截水盲 溝 —— 用于攔截和旁引滑坡區(qū)外圍的地下水； 支撐盲溝 —— 兼具排水和支撐作用； 仰斜孔群 —— 用近于水平的鉆孔把地下水引出。 此外、還有盲洞、滲管、垂直鉆孔等排除滑坡體內(nèi)地下水的工程措施。 、庫水對滑坡體坡腳的沖刷，主要工程措施有：在滑坡體上游嚴(yán)重沖刷地段修筑促使主流偏向?qū)Π兜摹岸巍?；在滑坡體前緣拋石、鋪設(shè)石籠、修筑鋼筋混凝土塊排管，以使坡腳的土體免受河水沖刷。 改變滑坡體的外形，設(shè)置抗滑建筑物 ：常用于治理處于“頭重腳輕”狀態(tài)而在前方又沒有可靠的抗滑地段的滑體，使滑 體外形改善、重心降低，從而提高滑體穩(wěn)定性。 ：因失去支撐而滑動(dòng)的滑坡或滑坡床陡，滑動(dòng)可能較快的滑坡，采用修筑支擋工程的辦法，可增加滑坡的重力平衡條件，使滑體迅速恢復(fù)穩(wěn)定。支擋建筑物種類有：抗滑片石垛、抗滑樁、抗滑擋墻等。 改善滑動(dòng)帶的土石性質(zhì) 改善滑動(dòng)帶的土石性質(zhì)，一般采用焙燒法、爆破灌漿法等物理化學(xué)方法對滑坡進(jìn)行整治。 由于滑坡成因復(fù)雜，影響因素多，因此需要上述幾種方法同時(shí)使用綜合治理，方能達(dá)到目的。 其他措施 ，加強(qiáng)對 于這些地區(qū)的排查和監(jiān)測。歷史的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，在自然災(zāi)害目前，人的主觀能動(dòng)里極為有限，這時(shí)候我們需要“預(yù)防為主、防治結(jié)合、綜合治理”的防治措施，面對我們無法控制和改變的自然災(zāi)害，我們唯有“避之以減災(zāi)”。 。加強(qiáng)民眾對于災(zāi)害認(rèn)識(shí)的力度。加強(qiáng)民眾對于災(zāi)害本身的認(rèn)識(shí)做出壩坡穩(wěn)定性研究 9 正確判斷。當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時(shí)，民眾應(yīng)學(xué)習(xí)必要的救治措施，共同努力把災(zāi)害降低到最少。 邊坡穩(wěn)定性分析 一、確定性分析方法 極限平衡理論 極限平衡理論的主要思想是將滑動(dòng)土體進(jìn)行條分 , 根據(jù)極限狀態(tài)下土條受力和力矩的平衡來分析邊坡的穩(wěn)定性。 根據(jù)對平衡方程組增設(shè)的邊界條件不同 , 又分為如下幾種方法。 瑞典條分法：該法假定滑裂面為圓弧面 ,不考慮條間力 , 其安全系數(shù)為滑裂面上的抗滑力矩與滑裂面以上土體的滑動(dòng)力矩之比 , 用總應(yīng)力法求得給定滑裂面的安全系數(shù) , 再經(jīng)反復(fù)試算比較確定出邊坡的最小安全系數(shù)。 簡化畢肖普 ( Bishop )法：該方法假定條間力水平 , 即只考慮水平推力而不考慮豎向剪力 , 故安全系數(shù)為整個(gè)滑裂面的抗剪強(qiáng)度與實(shí)際剪應(yīng)力之比 , 然后用試算 迭代法求得邊坡的最小安全系數(shù)。 簡布普遍條分法：簡布法假定滑體中推力線已知 , 利用力矩平衡條件 把條間豎向剪力表示成水平推力的函數(shù) , 適用于最一般的情況。利用該法不僅可求出滑裂面平均安全系數(shù)及應(yīng)力分布 ,還可求出各分界面上的抗剪安全系數(shù)作為校核。 其它極限平衡計(jì)算方法：斯賓塞法 ( Spen2cer)、摩根斯坦 (Menstern) ) 普賴斯 ( Price)法、沙爾瑪法 ( Sarma)以及不平衡推力傳遞法都屬于極限平衡計(jì)算法。這些方法以極限平衡理論為基礎(chǔ) , 通過力的平衡條件來分析邊坡穩(wěn)定性 , 沒有考慮材料應(yīng)力， 應(yīng)變關(guān)系 , 所得安全系數(shù)只是假定滑裂面上的平均安全度 , 求出的條間力和滑條底部反力也不是 產(chǎn)生滑動(dòng)變形時(shí)真實(shí)存在的力 , 故均有待改進(jìn)。 塑性極限分析和模糊極值理論 1952 年 , 杜拉克 (Drucker)和普拉格 ( Prager)提出塑性極限分析法 [ 2] , 其最大優(yōu)點(diǎn)是考慮了材料應(yīng)力 ) 應(yīng)變關(guān)系 , 并利用極限狀態(tài)時(shí)自重和外荷載所做的功等于滑裂面上阻力所消耗的功為條件 , 結(jié)合塑性極限分析的上、下限定理求得邊坡極限荷載與安全系數(shù)。由于塑性極限分析所得的解為浮動(dòng)于某一范圍的模糊極值解 , 所以孫君實(shí)提出了滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的概念 ,并證明了給定滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的耗散功能定理 , 即滑坡極限分析的極大值定理。將該定理 /模 糊化 0 得到給定滑裂面安全系數(shù)的模糊極大值定理 , 再把極大的概念模糊化為滑體內(nèi)力狀態(tài)的模糊狀態(tài)條件 , 壩坡穩(wěn)定性研究 10 并構(gòu)造模糊函數(shù)和模糊約束條件 , 提出安全系數(shù)的模糊解集和最小模糊解集的概念 , 從而建立土坡穩(wěn)定分析 /極大中極小 0問題的模糊極值理論。這一理論使長期以來?xiàng)l分法研究在假定多余未知函數(shù)方面存在的隨意性問題得到了較好的解決。 有限單元法 塑性極限分析法和模糊極值理論考慮的是土體完全塑性時(shí)的應(yīng)力 ) 應(yīng)變關(guān)系 , 故無法考慮土體的實(shí)際非線性應(yīng)力 ) 應(yīng)變關(guān)系 , 更無法分析穩(wěn)定性隨變形而發(fā)展的實(shí)際情況。 D. V. 格 里菲恩等人對有限元法和極限平衡法在二維條件下計(jì)算獲得的邊坡安全系數(shù)作了各種數(shù)值比較 , 并得出結(jié)論 : 在估算邊坡安全系數(shù)方面 , 采用彈塑本構(gòu)模型的有限元法是一種值得信賴的方法。用該方法可對二維或三維范圍內(nèi)的邊坡安全系數(shù)進(jìn)行預(yù)測 , 即利用有限單元法 ,考慮土的非線性本構(gòu)關(guān)系 , 求出各單元的應(yīng)力及變形后 , 便可以根據(jù)不同強(qiáng)度指標(biāo)確定破壞區(qū)的位置及破壞范圍的擴(kuò)展情況 , 并設(shè)法將局部破壞與整體破壞聯(lián)系起來 , 求得合適的臨界滑面位置 , 再根據(jù)力的平衡關(guān)系推得整體穩(wěn)定的安全系數(shù)。 二、不確定性分析方法 邊坡穩(wěn)定性工程地質(zhì)評 價(jià)是一項(xiàng)復(fù)雜的綜合評價(jià)過程 , 其復(fù)雜性主要表現(xiàn)在 : 系統(tǒng)規(guī)模較大 。 評價(jià)指標(biāo)的類型以及度量標(biāo)準(zhǔn)不同 。 指標(biāo)的描述方式不同 (有定性、半定量、定量多種形式 )。 評價(jià)信息往往不完整。由于邊坡本身物質(zhì)組成的復(fù)雜性、多樣性以及眾多的影響因素 , 人們難以用確定性分析方法對它進(jìn)行精確的描述 , 因而其研究方法從確定性分析方法發(fā)展到不確定性分析方法 , 并且為了克服邊坡穩(wěn)定性工程地質(zhì)評價(jià)的隨意性和不確定性 , 人們嘗試應(yīng)用數(shù)學(xué)方法對整個(gè)評價(jià)過程進(jìn)行定量或半定量描述 , 并獲得了較大進(jìn)展 , 如 : 模糊綜合評價(jià)、灰色分析理論、信息量模 型法、數(shù)量化理論方法以及定量表格法等等。 模糊綜合評判方法 不同的邊坡有不同的內(nèi)部構(gòu)造和不同的地質(zhì)作用 , 處于不同的應(yīng)力、變形狀態(tài) 。 同時(shí)不同類型的邊坡其穩(wěn)定性影響因素也各不相同 , 如土質(zhì)邊坡 , 其穩(wěn)定性主要取決于土體性質(zhì)與地下水活動(dòng)情況。這些不同的影響因素對邊坡穩(wěn)定性的影響程度是不同的 , 分屬不同的層次和類別。為了便于區(qū)分各因素在總的評判中的地位和作用 , 對每一個(gè)因素賦予不同的權(quán)值。為了更全面地考慮所有因素的影響 , 可以采用二級(jí)綜合評判模型。模糊綜合評判的主要思路是 , 首先建立評判因素集 , 如對土質(zhì)邊 坡可建立評判集為 : (土的粘聚力 , 土的天然容重 , 地下水影響系統(tǒng) , 坡高 , 總坡度和內(nèi)摩擦角 )。 建立權(quán)重值 , 根據(jù)評判因素的重要程度 , 賦予每類壩坡穩(wěn)定性研究 11 因素以相應(yīng)的權(quán)值 。 灰色分析理論 灰色系統(tǒng)理論提出了一種新的系統(tǒng)分析方法。該方法可在不完全的信息中 , 對所要分析研究的各因素 , 通過一定的數(shù)據(jù)處理 , 在隨機(jī)的因素序列間 ,找出它們的關(guān)聯(lián)性 , 發(fā)現(xiàn)主要矛盾 , 找到主要特性和主要影響因素。用于邊坡穩(wěn)定性評價(jià)的參數(shù) ,其實(shí)測值或者統(tǒng)計(jì)值均存在著主觀和客觀的不確定性 , 各指標(biāo)值所反映的巖土性質(zhì) , 只有部分是清楚的 , 而 另一部分是非確知的 , 都是一些灰數(shù)。 其它不確定性分析方法 數(shù)量化理論是集定性與定量變量于一體的多變量分析方法 , 是把沒有用數(shù)值表示出來的 , 經(jīng)人們判斷和評價(jià)的數(shù)據(jù)資料 , 從量上探索和處理的手段的總稱 , 由日本的林知己夫教授于 1950 年提出。數(shù)量化理論方法 , 在解決含有定性與定量變量系統(tǒng)時(shí) , 有一定的優(yōu)越性 , 也將其引入了邊坡穩(wěn)定性的分析研究。定量表格法是將定性評價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)槎吭u價(jià)的有效方法。其主要思路是 : 設(shè)法選擇好一種量化方法 ,合理地處理邊坡穩(wěn)定性的定性因素 , 并將量化評價(jià)邊坡工程進(jìn)行穩(wěn)定性評價(jià)時(shí) , 只需對照表格逐項(xiàng)評分 , 然后進(jìn)行簡單的加減運(yùn)算即可做出定量的評