摘 要:以甘肃省266 个黄土自然极限状态坡为研究对象,将其按地形地貌、地层岩性等特征划分为4 个亚区,对每个亚区的极限状态坡高与坡宽进行双对数线性模型回归和不同置信度下的统计分析,给出4 个亚区不同置信度下坡高与坡宽的相关关系。以1 024 组黄土物理力学指标统计结果作为计算参数,用Bishop 法的稳定系数计算公式建立极限状态方程,利用Monte Carlo 法对各亚区不同置信度下的边坡进行可靠度模拟,系统分析了坡高、坡度、参数变异性对失效概率的影响,以及失效概率与稳定系数的关系。结果表明,临洮-永靖亚区边坡坡度低于31.5,失效概率可控制在10%以下;陇东亚区、兰州-定西-会宁亚区和天水-秦安-通渭亚区在强度参数变异系数取当地平均水平,稳定系数为1.3 情况下失效概率在10%以内,稳定系数为1.2 情况下,失效概率多在20%以内。
1 引 言
甘肃省黄土具有3 个主要特点:①厚度大,最厚达307 m[1],200 m 以上的黄土自然边坡较为常见;②在较干旱条件下形成,粒度粗,黏粒含量低,砂粒含量较高,古土壤不发育,对水极敏感,湿陷性高;③发育有厚度达50 m 以上的马兰黄土。由于甘肃省黄土的这些特殊性质,自然边坡破坏严重,并以大、中型黄土层内滑坡或黄土泥岩复合型滑坡为主。陇西黄土高原区占甘肃滑坡强烈发育区的59%,主要分布在东乡县巴谢河流域、武山-甘谷-秦安-天水-静宁等渭河流域以及兰州地区的黄河高阶地上,为甘肃省滑坡最为集中发育的地区之一。
陇东黄土高原区主要分布有合道-三岔、茹河-蒲河、泾河干流、及正宁等滑坡强烈发育区,以中、小型黄土层内滑坡为主要类型[2]。在这些滑坡易发区修建公路、铁路及工业与民用建筑,诱发新老滑坡的可能性极大。如212 线兰临高速公路西果园滑坡为一稳定的老滑坡,因开挖桥基复活,威胁到西果园特大桥的安全;312 国道多处受到黄土滑坡影响;而兰州、天水市区深受黄土滑坡之害。因此,甘肃省在公路、铁路、工业与民用建设中,黄土边坡(滑坡)的稳定性评估及其风险分析,是各行业都面临的一个重点课题。
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