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深圳滑坡的超低边坡倾角与滑移角

已有 3634 次阅读 2016-7-16 16:17 |系统分类:海外观察

深圳滑坡的超低边坡倾角与滑移角

岳中琦

今天,拜读了《广东深圳光明新区渣土受纳场“12·20”特别重大滑坡事故调查报告http://www.chinasafety.gov.cn/newpage/newfiles/20160715szsg.pdf看到了《报告》中图4平面影像和图5边坡和滑坡的纵剖面图。它们如图2a和图2b所示。


观察到,图2b中的水平坐标长度比例远远大于垂直坐标高度比例。我就进行了测量和计算。果然,图2b中的水平坐标长度比例是垂直坐标高度比例的三倍。结果如图3所示。


句话讲,表示实际垂直200m高度的图示高度,是表示实际水平200m长度的图示长度的三倍。这导致了边坡视倾角等于37度和滑坡视移动角等于19度。这可能让人们感到,在水作用下,这个边坡和滑坡是有可能的、是符合常识的。


但是,如果把图2b中的水平坐标长度比例和垂直坐标高度比例表示的相等,那么,这个边坡和滑坡的纵剖面就如同图4a所示了。又在图4b中做了计算。得到了,这个边坡真实倾角等于15度,滑坡真实移动角等于7度。这就难以让人们感到,在旱季较少雨水作用下,这个边坡和滑坡是有可能的、是符合常识的。

滑坡移动角表示了(或相等于)滑坡土体与地表面的摩擦度或粗燥度。滑坡移动角小表明摩擦阻力小。如果滑坡土体与地面物质之间的摩擦阻力越小,在重力势能作用下,滑坡土体就需要克服很小的阻力功,而能滑移的很远。一般物质的摩擦度在16度到31度之间。两个物体接触面之间加上润滑油后,它可降低到8度到9度。冰面的摩擦度可达到2度到3度。因此,人们站在微倾的冰面上,就会感到不稳定、要滑动。

深圳滑坡移动角为4度到7度,因此,滑坡土体与地面之间的摩擦度比冰面大一点点。


5给出了,香港滑坡移动角和滑坡体积的实测对应关系。如图5所示,填土的液化滑坡,填土的水冲滑坡,和削土的水冲滑坡的滑坡移动角最小。香港这些滑坡移动角均大于或等于深圳边坡的15度坡倾角,更远远大于深圳滑坡的4度到6度滑移角。

6显示了,1972年,香港在暴雨期间发生在松散填土边坡的滑坡情况。填土边坡倾角为30度,滑坡的移动角为15度。滑坡可见大量自由雨水、泥水和液化泥土。

7显示了,2016年7月2日武汉东湖团山隧道入口暴雨滑坡的情况。可见,滑坡存在大量液化泥土、大量自由雨水和泥水。

水没有摩擦能力,因此,水的摩擦度为0度。滑坡土体中存在大量水,可大大地降低滑坡泥土与坡面和地面之间的摩擦阻力。这就可使得滑坡体滑移的很远,造成移动角很小。图6和图7所示的滑坡存在大量自由水、泥水和泥土的现象在深圳滑坡现场是少见的(图1a和图8)。

那么,深圳滑坡为什么能发生在大约15度的填土边坡、且填土能滑移动的这么远呢?又具备能有几乎与冰面一样的滑移度或摩擦度呢?更进一步地,滑动的土体能够在撞倒摧毁33栋地面建筑物、克服强大固体阻碍的情况下,获得如此低的滑移角呢?

2016年7月16日15:35写成于香港大学黄克競楼办公室

原来题目是边坡倾角与滑移角的视觉效果

2017年5月8日12:21修改了题目





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5 李雪 吴亚平 ldydy guhanxian aliala

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