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1、崩滑災(zāi)害臨界位移演化的指數(shù)律秦四清，王媛媛，馬平(中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所工程地質(zhì)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100029)摘要：基于鎖固段概念和重正化群理論，從新的思路和視角出發(fā)，提出崩滑災(zāi)害臨界位移演化的2個(gè)指數(shù)律，發(fā)現(xiàn)斜坡失穩(wěn)的臨界位移與加速蠕變起點(diǎn)的位移和鎖固段的個(gè)數(shù)有關(guān)。第一律適用于斜坡的脆性破壞分析，例如巖崩、滾石和巖體傾倒破壞；第二律適用于斜坡的蠕變破壞分析預(yù)測(cè)，例如巖滑、堆積層滑坡、黃土滑坡以及含鎖固段的黏土滑坡。多個(gè)典型滑坡實(shí)例分析表明上述指數(shù)律的廣泛適用性與可應(yīng)用性。所提出的方法能夠在崩滑災(zāi)害的中期、短
2、期及臨陣預(yù)報(bào)方面發(fā)揮作用。關(guān)鍵詞：邊坡工程；崩滑；指數(shù)律；鎖固段；位移；加速蠕變中圖分類(lèi)號(hào)：P642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000–6915(2010)05–0873–08EXPONENTIALLAWSOFCRITICALDISPLACEMENTEVOLUTIONFORLANDSLIDESANDAVALANCHESQINSiqing，WANGYuanyuan，MAPing(KeyLaboratoryofEngineeringGeomechanics，InstituteofGeologyandGeophysics，Chi
3、neseAcademyofSciences，Beijing100029，China)Abstract：Twouniversalexponentiallawsforcriticaldisplacementevolutionoflandslidesandavalanchesareputforwardaccordingtothelockedpatchconceptandrenormalizationgrouptheoryinanewviewpoint.Itisfoundthatthecriticalinstabilitydis
4、placementofslopeshasadependencyonthedisplacementattheonsetpointofacceleratingcreepandthenumberoflockedpatches.Thefirstlawissuitablefortheanalysisofbrittlefailureofslopes，suchasrockavalanches，rock-fallsandrocktopplingfailures.Thesecondlawcanbeappliedtothepredictio
5、nofcreepfailure，suchasrockslides，colluvial-depositlandslidesandloesslandslidesaswellasclaylandslideswithlockedpatches.Thetwolawshavewidesuitabilityandapplicabilitybyanalyzingafewtypicalexamplesoflandslidesandavalanches.Thesuggestedmethodcouldbehopefullyappliedtot
6、hemedium-term，short-termandcritical-slidingpredictionoflandslidesandavalanchesinthefuture.Keywords：slopeengineering；landslideandavalanche；exponentiallaw；lockedpatch；displacement；acceleratedcreep1引言大型崩滑災(zāi)害的預(yù)測(cè)是非常困難的，因?yàn)楸阑A(yù)測(cè)模型不可能同時(shí)考慮眾多復(fù)雜因素的相互影響，其中斜坡幾何、地質(zhì)條件的復(fù)雜性，位移–時(shí)間關(guān)系
7、的非線性，以及季節(jié)性因素的疊加作用是最重要的影響因素[1～3]。然而，為評(píng)估及減輕崩滑災(zāi)害，坡體破壞過(guò)程的科學(xué)預(yù)測(cè)問(wèn)題必須被解決。目前崩滑災(zāi)害預(yù)測(cè)問(wèn)題研究主要有2種方法。一是基于試驗(yàn)和力學(xué)分析研究坡體失穩(wěn)的演化機(jī)制，并利用這些結(jié)果做出進(jìn)一步預(yù)測(cè)。然而，由于上述影響因素相互作用導(dǎo)致的高度非線性及復(fù)雜性，描述滑坡演化過(guò)程的動(dòng)力學(xué)方程[4]還未能正確寫(xiě)出，即使這些方程能夠正確寫(xiě)出，準(zhǔn)確確定方程中的諸多幾何及力學(xué)參數(shù)仍然十分困難。C.A.Tang[5]指出，在非線性和不連續(xù)問(wèn)題的理論研究方面有一種越來(lái)越復(fù)雜化而難以實(shí)際應(yīng)用的趨勢(shì)
8、。另一個(gè)研究方法是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)模型進(jìn)行滑坡時(shí)間預(yù)測(cè)[6～9]。然而基于加速蠕變的突變破壞統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)[10]已經(jīng)導(dǎo)致了不正確的預(yù)測(cè)結(jié)果，例如在阿爾卑斯山Kilchenstock失敗了2次。M.Rat[11]曾坦率地指出，由于缺乏嚴(yán)格的物理基礎(chǔ)，統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)通常是很不可靠和很有“詭計(jì)”的。為此，應(yīng)該發(fā)展解決滑坡預(yù)測(cè)問(wèn)題的新方
