斜坡失穩(wěn)的非線性過程與物理預報講義講稿

斜坡失穩(wěn)的非線性過程與物理預報常用穩(wěn)定性評價方法方法：1、工程地質類比法2、數值方法3、剛體極限平衡方法評價：1、數值方法：用于評價斜坡演化規(guī)律性，定量使用，定性評價，存在許多問題；2、極限平衡法：（1）不能考慮斜坡的滑動位移；（2）不能解釋安全系數<1的斜坡處于穩(wěn)定狀態(tài)，而>1的發(fā)生了滑坡這樣的事實；（3）不能回答在暴雨條件下，即使兩個斜坡的各種條件相同或相近，為何一個發(fā)生了滑坡，而另一個處于穩(wěn)定狀態(tài)的問題。結論：

以上方法不能反映在失穩(wěn)時的滑坡不連續(xù)行為，評價結論常帶有主觀人為性。

需要發(fā)展新的穩(wěn)定性分析方法。

對水的作用認識物理作用：靜水壓力，動水壓力；降低力學參數。化學腐蝕作用。有沒有新的作用？水的本質作用是什么？常用滑坡預報方法經驗方法統計預報

缺乏物理基礎，不僅所用參數的物理意義不明確，而且預報結果與選用不同蠕變階段的數據有關，常帶有很大的主觀隨意性。正如Rat指出的：統計預報方法一般是很不可靠的，常常是有“詭計”的。成功之路：

滑坡時間預報研究要取得重大進展，必須從統計預報轉向物理預報。預報指標的選擇常用位移或位移速率

1、多大的位移或速率(降雨)可以表明發(fā)生滑坡，因坡而易。2、其物理意義不明確。結論：

需要明確物理意義的新指標。位移時間降雨對斜坡演化非線性特征的認識對快速滑坡，存在從蠕變到突變的不連續(xù)行為；某些滑坡演化存在者混沌特征，滑坡預報必須有可預報時間尺度限制；是一種從無序到有序行為。斜坡演化過程混沌的研究以往的混沌研究是依據滑坡監(jiān)測數據，進行統計研究未解決：

1、混沌產生的物理機制與模型？2、導致混沌的條件和道路是什么？3、混沌與哪些力學參數有關？滑動過程的抗剪性能（巖橋）1、裂紋貫通，巖橋斷裂2、剪切階段：臺階型或鋸齒型滑面，滑動、滾動摩擦3、滑動階段：受巖粉顆粒控制剛體極限平衡方法的適用性適用于滑動面介質為單一介質；或適用于多種介質同時達到峰值強度；而實際滑動面可能由多種介質組成，如彈脆性，彈塑性，應變軟化，應變硬化等。也不可能同時達到峰值強度。

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滑面由兩種介質組成的平面滑動斜坡斜坡平面滑動失穩(wěn)——本構模型滑動面簡化為兩種介質；介質1是彈脆性的或是應變硬化的，介質2是應變軟化介質。

介質2介質1θHuubu2位移uu1介質2介質1剪應力

圖2軟弱夾層兩種不同介質的本構曲線圖1斜坡平面滑動失穩(wěn)的力學模型斜坡平面滑動失穩(wěn)——本構模型介質1（彈脆性）本構方程：

式中，ub為對應于巖塊被剪斷時的臨界位移；u2是當不規(guī)則的不連續(xù)面被磨平時的位移；Ge1和Ge2分別是對應于u<ub和ub

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u2的剪切模量。介質2（應變軟化）本構方程用Weibull分布模式描述：式中，Gs是初始剪切模量；u0為平均應變的測度；m稱為均勻性指標。m越大，材料的均勻性及脆性程度越大，其應變軟化性質越明顯，我們也可稱m為脆性指標。圖不同m值的應變軟化介質的本構曲線

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