›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (11): 3061-3070.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

预加固高填方边坡滑动破坏的离心模型试验研究

李天斌1,田晓丽1, 3,韩文喜1,任 洋1,何 勇1,魏永幸2   

  1. 1. 成都理工大学 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成都 610059;2. 中铁二院工程集团有限责任公司,成都 610031; 3. 四川公路桥梁建设集团有限公司,成都 610041
  • 收稿日期:2013-06-29 出版日期:2013-11-09 发布日期:2013-11-11
  • 作者简介:李天斌,男,1964年生,博士,教授,主要从事岩土工程和工程地质领域的教学和研究工作
  • 基金资助:

    地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室团队重点课题(No. SKLGP2011Z002);成都理工大学优秀创新团队培育计划(No. HY0084)。

Centrifugal model tests on sliding failure of a pile-stabilized high fill slope

LI Tian-bin1,TIAN Xiao-li1, 3,HAN Wen-xi1,REN Yang1,HE Yong1,WEI Yong-xing2   

  1. 1. State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, China; 2. China Railway Eryuan Engineering Group Co., Ltd., Chengdu 610031, China; 3. Sichuan Road and Bridge (Group) Co., Ltd., Chengdu 610041, China
  • Received:2013-06-29 Online:2013-11-09 Published:2013-11-11

摘要: 2009年10月3日,攀枝花机场260×104 m3万方的高填方预加固边坡整体失稳,沿基覆界面下滑,并超覆于其下方的易家坪老滑坡之上,使易家坪老滑坡再次复活。这一填方边坡失稳事件最终导致机场停航两年。通过大型离心模型试验,再现了攀枝花机场预加固高填方边坡的滑动失稳过程,获得了边坡变形破裂的特征参量,阐明了边坡的滑动失稳机制。研究表明:天然工况下,边坡变形以坡顶沉降和沿基覆界面软弱层的蠕滑为主,坡体总体处于蠕滑变形状态;降雨和地下水工况下,坡体中后部拉张破裂和中前部挤压变形显著,具有塑性流动及推移式破坏特征,并最终产生溃滑失稳;预加固抗滑桩承受较大的边坡变形推力,且越靠近坡体后部的桩推力越大,最终从后向前逐排产生累进性剪断破坏,说明该填方边坡多排抗滑桩的平面布置和受力确定欠合理;降雨和地下水工况下,坡体的最大孔隙水压力是天然工况下的3.7倍,孔隙水压力对坡体失稳有重要作用;通过模型和原型的综合对比分析,该边坡的滑动失稳机制为推移式蠕滑-累进性折断-溃滑与超覆。

关键词: 加固桩, 高填方边坡, 离心模型试验, 滑动失稳机制

Abstract: At 15:00 PM on October 3, 2009, the 260×104 m3 of the pile-stabilizing fill slope slid suddenly in Panzhihua airport in Southwest China, so as to reactivate the Yijiaping landslide located at the downside of the fill slope and cause 2 years interruption of Panzhihua airport. Sliding mechanism of the pile-stabilizing fill slope under rainfall conditions is studied using a centrifuge modeling technique. A series of centrifuge tests on the reinforced model are conducted respectively during different accelerations under natural and rainfall conditions, reproducing the slide process of the fill slope. The analysis of the centrifuge model test results is performed to investigate the sliding mechanism of the landslide. Under natural condition, deformation of the slope includes crest settlement and creep of soft layer mainly; and the slope appears creep state. Under rainfall and groundwater conditions, tensile fracture of rear and compressive failure of front are obvious; and the slope shows progressive break characteristic and slides finally. The piles in the slope stressed larger, and the closer pile to the rear end of the slope, the larger the pile’s pushing force, which causes the progressive failure of piles from rear to front. The irrational pile spacing among three rows of piles may account for the incapability of piles in retaining the slope. It can be concluded that the occurrence of slope failure is contributed to the soft layer at the soil-rock interface and the high pore pressure in rainfall condition, which is found to be 3.7 times the pore pressure under natural condition. Comparing the model test with the prototype test, the sliding mechanism of the fill slope can be recognized as shear creeping-progressive breaking-sliding mode.

Key words: high fill slope, stabilizing pile, centrifugal model test, sliding mechanism

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[1] 王国辉, 陈文化, 聂庆科, 陈军红, 范晖红, 张川, . 深厚淤泥质土中基坑开挖对基桩 影响的离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 399-407.
[2] 朱彦鹏, 陶钧, 杨校辉, 彭俊国, 吴强, . 框架预应力锚托板结构加固高填方边坡 设计与数值分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 612-623.
[3] 王钦科, 马建林, 陈文龙, 杨彦鑫, 胡中波, . 上覆土嵌岩扩底桩抗拔承载特性离心 模型试验及计算方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3405-3415.
[4] 詹良通, 胡英涛, 刘小川, 陈捷, 王瀚霖, 朱斌, 陈云敏. 非饱和黄土地基降雨入渗离心模型试验 及多物理量联合监测[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2478-2486.
[5] 周小文, 程 力, 周 密, 王 齐, . 离心机中球形贯入仪贯入黏土特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1713-1720.
[6] 徐 鹏, 蒋关鲁, 王 珣, 黄昊威, 黄 哲, 王智猛, . 面板对加筋土挡墙影响的离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1427-1432.
[7] 李世俊, 马昌慧, 刘应明, 韩玉珍, 张 彬, 张 嘎, . 离心模型试验与数值模拟相结合研究 采空边坡渐进破坏特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1577-1583.
[8] 李 林, 李镜培, 孙德安, 龚卫兵, . 考虑沉桩效应的群桩非线性荷载-沉降解析[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 668-677.
[9] 梁 波, 厉彦君, 凌学鹏, 赵宁雨, 张青松, . 离心模型试验中微型土压力盒土压力测定[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 818-826.
[10] 周和祥, 马建林, 张凯, 罗朝洋, 杨柏, . 沉井下沉阻力离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3969-3976.
[11] 黄建, 姚仰平. 高填方边坡失稳时间预测的实用模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 4057-4064.
[12] 张玉伟,谢永利,翁木生,. 非对称基坑开挖对下卧地铁隧道影响的离心试验[J]. , 2018, 39(7): 2555-2562.
[13] 陈建峰,田 丹,柳军修,. 刚/柔性组合墙面加筋土挡墙内部破坏机制[J]. , 2018, 39(7): 2353-2360.
[14] 李 波,肖先波,徐唐锦,周 嵩,. 泥皮存在时防渗墙与复合土工膜联接型式模型试验[J]. , 2018, 39(5): 1761-1766.
[15] 张 晨,蔡正银,徐光明,黄英豪,. 冻土离心模型试验相似准则分析[J]. , 2018, 39(4): 1236-1244.
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[1] 张文杰,陈云敏. 垃圾填埋场抽水试验及降水方案设计[J]. , 2010, 31(1): 211 -215 .
[2] 宫伟力,安里千,赵海燕,毛灵涛. 基于图像描述的煤岩裂隙CT图像多尺度特征[J]. , 2010, 31(2): 371 -376 .
[3] 高广运,赵元一,高 盟,杨成斌. 分层土中群桩水平动力阻抗的改进计算[J]. , 2010, 31(2): 509 -515 .
[4] 雷明锋,彭立敏,施成华,安永林. 长大深基坑施工空间效应研究[J]. , 2010, 31(5): 1579 -1584 .
[5] 柴 波,殷坤龙,肖拥军. 巴东新城区库岸斜坡软弱带特征[J]. , 2010, 31(8): 2501 -2506 .
[6] 杨召亮,孙冠华,郑 宏. 基于潘氏极大值原理的边坡稳定性的整体分析法[J]. , 2011, 32(2): 559 -563 .
[7] 熊 炜,周曾辉,余开彪,吴亚平,罗 炜. 基于弯曲路径的混凝土超声层析成像及其改进[J]. , 2011, 32(2): 629 -634 .
[8] 王光进,杨春和,张 超,马洪岭,孔祥云,侯克鹏. 超高排土场的粒径分级及其边坡稳定性分析研究[J]. , 2011, 32(3): 905 -913 .
[9] 胡海军,蒋明镜,赵 涛,彭建兵,李 红. 制样方法对重塑黄土单轴抗拉强度影响的初探[J]. , 2009, 30(S2): 196 -199 .
[10] 李 敏,柴寿喜,王晓燕,魏 丽. 以强度增长率评价麦秸秆加筋盐渍土的加筋效果[J]. , 2011, 32(4): 1051 -1056 .