山區(qū)公路路基的滑坡運動模式的研究

湯李斌

摘要：隨著我國現(xiàn)代經(jīng)濟的發(fā)展，公路在整個國民運輸中所占得地位也越來越顯著，它在這個運輸體系中起到了舉足輕重的作用。但由于公路的修建是在地殼表面的帶狀物體，其路線也穿越了許多個不同的單元，有些甚至必須要穿過一些地質(zhì)環(huán)境差的單元，這就可能會受到自然災(zāi)害的影響。而我國是地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的國家，這些地址災(zāi)害輕則影響人們的道路出行，重則影響道路損壞，給國民生產(chǎn)帶來了不利的影響。所以正確認識公路路基及對其災(zāi)害的控制，是避免災(zāi)害的前提。該文依據(jù)某路段的調(diào)查為例，研究其災(zāi)害的形成和滑坡理論，從而對公路路基進行深入的研究，為以后對此的研究提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：公路；自然災(zāi)害；滑坡；公路路基

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）09-2119-02

公路交通運輸是我國國民經(jīng)濟發(fā)展的命脈，是物品流通的必要環(huán)節(jié)，是現(xiàn)代化建設(shè)的重要組成部分。由于在公路交通運輸體系中，其承載量具有小，快，靈活的特點，且在項目建設(shè)中投資較少，周期較短，分布在城市或者農(nóng)村的各個環(huán)節(jié)中。為國家的建設(shè)發(fā)揮了重要的作用。在經(jīng)濟發(fā)達的國家，其公路建設(shè)以及其承載量已經(jīng)成為其現(xiàn)代化和社會發(fā)展的重要指標之一。但是，我國處于自然災(zāi)害相對較頻繁的國家，從1991年到2010年，在這二十年中，由于地址災(zāi)害造成的人員傷亡已達到1300余人，累計經(jīng)濟損失達到70億人民幣。我國目前處于經(jīng)濟發(fā)展的高速時期，這些地址災(zāi)害對人類的生命財產(chǎn)安全造成了極大的威脅，地址災(zāi)害的預(yù)防和整治對目前來說，依然是一個嚴峻的問題。國內(nèi)外對地質(zhì)災(zāi)害的研究也是經(jīng)過了一個漫長的時期，其研究的過程也是從以前的粗略化，定型化逐漸向數(shù)字化，定量化發(fā)展。相當(dāng)于國外而言，我國對地質(zhì)災(zāi)害的研究起步較晚，目前還處于一個探索階段，各種評價體系還不完善。

在各種自然災(zāi)害中，由于路基的滑坡造成的自然災(zāi)害是最嚴重的，為了避免滑坡對人們的生命財產(chǎn)安全帶來的損害，提出一種預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)就顯得至關(guān)重要了。該文對滑坡的坡地地形因素以及滑坡的自身形態(tài)以及特性進行綜合考慮，對獲取到的實驗數(shù)據(jù)進行離散元數(shù)據(jù)模擬，從而達到滑坡運動的距離預(yù)測問題，工程運用和理論分析相結(jié)合。

1 運動機理分析

在研究滑坡運動的運動機理之前，要首先研究其滑坡運動的分類，通常被分為三類。第一類：高速遠程滑坡，第二類滑坡泥流，第三類，錯落式滑坡。

1.1 高速遠程滑坡

高速遠程滑坡具有很強的破壞性。它具有速度高，滑坡距離遠的特點，也是目前國內(nèi)外的專家和學(xué)者研究的重點。其滑坡的要素關(guān)系如圖1所示。

在圖1中H表示坡重心落差；h—黃土滑坡高差；m—滑坡后壁到斜坡陡壁的距離；D-滑坡體平均厚度；I—滑坡滑距。在分布范圍上，高速遠程滑坡的分布大致在黃土高原西部一帶。

1.2 滑坡泥流

滑坡泥流通常只發(fā)生在特定的場合，通常不常見。其坡度陡，上寬下窄，通道窄深。上端通常陡壁環(huán)繞可彩成一巨大的儲水盆構(gòu)造，當(dāng)雨水或灌溉積聚在這里時，陡壁坡腳處土層浸水飽和軟化，強度降低而迅速下滑。這種滑坡泥流對附近的居民造成的傷害也是巨大的，其破壞程度取決于整個話題的大小和不飽和的程度，以及形狀。

1.3 錯落式滑坡

錯落式滑坡通常發(fā)生在有大量土層分布的高地上，在黃土和基巖之間有2m左右的沙礫層分布。其整個剖面圖如圖2所示。

其運動機理可以用“高速”和“遠程”來進行概述。主要的原因歸結(jié)于加速效應(yīng)，即剪切力加速效應(yīng)和地震的加速效應(yīng)。

2 實驗參數(shù)選取

本次試驗以0.02mm/min的剪切速度進行排水反復(fù)直接的接剪切來進行實驗，計算公式為：

3 數(shù)據(jù)分析

從上述得到的數(shù)據(jù)關(guān)系曲線，我們可以得出最后剪應(yīng)力的穩(wěn)定值為殘余強度1.92kp，直線的傾角為殘余內(nèi)摩擦角11.4通過數(shù)值模擬得到剪切應(yīng)力在1.83kp。內(nèi)摩擦角為12.7，其在誤差控制的范圍內(nèi)，所以數(shù)據(jù)真實可靠，值得參考。

4 結(jié)束語

本文以公路路基的滑坡為運動模型，根據(jù)滑坡的運動機理，把滑坡分為了三大部分，并且通過離散元分析得到剪切力和內(nèi)摩擦角數(shù)值，其數(shù)值模擬得到的數(shù)據(jù)和理論分析計算得到的數(shù)據(jù)的誤差在可控范圍內(nèi)，從而達到對滑坡進行預(yù)測目的。

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