滑帶土臨界狀態線及其在滑坡失穩預測中的應用

郭曉娟，龍建輝，王曉婭，邢鮮麗

(1.太原理工大學 礦業工程學院，山西 太原 030024；2.中國冶金地質總局第三地質勘查院，山西 太原 030002)

0 引 言

滑坡是黃土區域最常見的地質災害之一，因其強的破壞力給人民帶來較大的生命威脅和財產損失，據了解山西省呂梁地區屬滑坡易發區，龍建輝等[1]總結了呂梁山典型順層巖質滑坡的滑動模式和破壞特征，除此之外土質滑坡更為常見，因此對黃土滑坡預測的研究有很重要的實際意義。至今，關于滑坡預測的研究，物理模擬以及經驗預測模型[2-5]為大多數學者使用，除此之外數值模擬方法[6-8]也得到廣泛關注，建立監測系統[9-11]則是更直接的手段。由于這些方法不是復雜就是資金消耗，因此廣泛應用較為困難。實際上，滑帶土的臨界狀態線能夠直觀反映其破壞時的應力狀態，為預測滑坡發生提供判據。

土的臨界狀態[12]是指土體在受連續剪切作用下，其應力水平及比容v保持恒定，而土體依然保持塑性流動的狀態。通常在p′-q(有效力-偏應力)和v-lnp兩個平面內對土的臨界狀態線進行研究。1990年WOOD提出在p′-q平面內，偏應力-應變圖中斜率為0的點為臨界狀態點，這些點的連線就是臨界狀態線(CSL線)[13]。

為了能更清晰的認識CSL線，眾多學者對黏性土CSL線的影響因素及形態特征進行了探究。戴福初等[14]對松散土體展開了一系列等壓和偏壓三軸試驗，得到土的CSL線，并將土體分為剪縮和剪脹型。臨界狀態土力學[12]認為應力路徑對土的CSL線無影響，而黃質宏等[15]對紅黏土進行固結不排水剪試驗后得出不同應力路徑下其CSL線不唯一。……