边坡土体变形和剪切带形成机制室内试验与数值模拟研究

刘洪波，李水江，叶永康，梁崇旭

（1、广州环投增城环保能源有限公司 广州511335；2、广州环保投资集团有限公司 广州510330；3、上海大学土木工程系 上海200444）

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我国是一个地质环境脆弱、地质灾害频发的国家，而滑坡是众多地质灾害中发生最为频繁的类型，2018年全国共发生地质灾害2 966起，滑坡就占据了1 631起［1］。

滑波是坡体因多种因素耦合变形，最终被某些诱发因素（土体抗剪强度减小、降雨入渗、土压力增大等）激发失稳、产生滑动的一种地质灾害现象。目前在工程上对滑坡的稳定性分析主要采用极限平衡法计算稳定系数进行判定，但极限平衡条分法在计算原理上对滑坡体进行了诸多简化，将滑坡岩土体假定为刚性，难以反映滑体内部应力应变特征，并且对滑坡剪切带的轨迹进行人为的规定，难以反映滑动面（剪切带）触发及扩展机制，边坡渐进性破坏过程难以深入研究［2］。滑坡计算也可采用数值模拟方法，其主要优势在于，能够分析滑坡变形破坏过程中的滑体运动特征及应力－应变分布特征，确定滑坡变形破坏机制，并可以求解较为符合真实情况的稳定系数，提高效率。

WOLF等人［3］在拉伸荷载和离心机增加重力作用下，使用砂土进行了离心模型试验，研究了不同应力水平条件对剪切带形成、剪切带厚度以及破坏面与最小应力夹角等的影响。陈强等人［4］通过离心试验，研究了多级平台砂土边坡在不同含水率下的边坡稳定性差异，并对边坡破坏的机理进行总结等。……