某民用機場滑坡穩定性分析

吳永杰

(山西霍州煤電集團房產公司，山西霍州 031400)

0 引言

某民用機場是國家“十一五”規劃建設的重要支線機場，是省、市重點項目。在機場建設過程中發現機場南端消防水池北側有一處大型填土滑坡，滑坡在2011年11月發現滑動跡象，土面區發育大量裂縫，裂縫最寬為15 cm左右，錯距最大為8 cm左右。因此，為了機場正常建設及機場建成后正常運行需要對該滑坡進行穩定性分析。

1 機場滑坡特征

經過現場鉆孔的地質勘察，根據機場滑坡的鉆探資料總結出滑坡有如下特征。

1.1 平面特征

滑坡后緣位于機場南端填方段土面區，其后緣高程為1 152 m，該滑坡前緣有兩條剪出口，因此將該滑坡劃分為深、淺兩層滑坡，深層滑坡上再次發育了淺層滑坡。總體上，滑坡體近似簸箕形或圈椅形，主滑體長137 m，平均寬633 m，地表面積約86 721 m2。

1.2 滑塊特征

淺層滑坡整體呈簸箕形，滑體長113 m，平均寬633 m，平均厚度16.5 m，面積71 529 m2，體積1 180 229 m3，滑坡后壁為一系列張裂縫，裂縫錯落2 cm～8 cm，寬2 cm～15 cm，滑體后部為平均寬度75 m的平臺，滑體前緣為坡度近30°的人工邊坡，每10 m一級平臺，平臺平均寬3.5 m，淺層滑坡的剪出口位于20 m平臺坡腳處，剪出口處上下土層有相對運動跡象，剪出約2 cm～3 cm。

深層滑坡滑體長137 m，平均寬350 m，平均厚度22 m，面積47 950 m2，體積1 054 900 m3，主滑方向與淺層滑坡相同，滑坡后壁與淺層滑坡后壁特征相同。深層滑坡的剪出口位于第3級平臺即30 m平臺坡腳處，剪出口處上下土層有相對運動跡象，剪出約1 cm～2 cm。

2 滑坡穩定性分析

2.1 C，φ 值選取

C，φ值選取是目前工程地質界十分棘手的問題，此次勘察采用了室內土工試驗、經驗參數、指標反算等多種方法對參數進行綜合確定、選取。最終確定各個斷面的C，φ值參數如表1所示。

1)土工試驗。為了獲取滑坡穩定性計算參數，在滑坡體及滑動帶內取了25組/75個土樣，進行了室內原狀及重塑土快剪及殘剪試驗。

2)指標反算。根據滑坡調查及綜合特征分析，結合定性穩定性判斷，利用穩定性計算公式——傳遞系數法進行C，φ值反求。

3)經驗數據。參閱相關規范及工程地質手冊，結合本單位在黃土地區多年的工作經驗，選取不同滑動段的C，φ值，并與反算指標對比。

表1 斷面參數選取表

2.2 定量計算分析

根據GB 50021-2001巖土工程勘察規范按折線型滑面的公式驗算:

其中，Fs為穩定性系數;Qi為第i塊段滑體所受重力，kN/m;Ri為作用于第i塊段的抗滑力，kN/m;Ni為第i塊段滑動面的法向分力，kN/m;φi為第i塊段土的內摩擦角，(°);Ci為第i塊段土的粘聚力，kPa;li為第i塊段滑動面的長度，m;φi+1為第i塊段的剩余下滑力傳遞至i+1塊的傳遞系數(j=1);Ti為作用于第i塊滑面上的滑動分力，kN/m，出現與滑動方向相反的滑動分力時，Ti取負值。

通過上述計算參數選取以及公式選用，計算結果見表2。

表2 滑坡穩定性分析計算結果統計表

通過對各個斷面穩定系數分析得出以下結論:

機場滑坡的大多數分級、分塊滑體在天然狀態下處于基本穩定狀態，只有2—2'，11—11'淺層滑坡穩定性系數大于1.05，說明滑坡兩側邊界穩定情況相對較好，滑坡下滑趨勢主要集中在坡體主滑斷面附近。通過對比每個斷面的淺層、深層滑坡穩定性系數來看，深層滑坡的穩定性整體要好于淺層滑坡的穩定性。在地震條件下，北滑坡所有的分級和分塊滑坡均不穩定。暴雨工況下，土體容重加大，穩定性系數有整體減小的趨勢，處在不穩定～極限平衡狀態。

3 結語

經過工程地質調查、勘察及穩定性定量計算分析后，我們得出結論:該滑坡在目前情況下整體處于極限平衡狀態，但由于機場建設屬特殊性工程、安全性要求非常高，如果該滑坡在地震、大雨或長歷時降雨等作用下發生滑動，必然造成難以估量的損失，所以必須對滑坡進行治理。治理方法設置抗滑樁、完善邊坡的排水系統等需要進一步的規劃設計，同時對坡面可以進行防護、綠化，美化環境。加強對滑坡的監測，及時了解滑坡的滑動特征，防止滑坡對機場造成不必要的損失。

［1］張倬元.工程地質分析原理［M］.北京：地質出版社，1981.

［2］陽友奎，周迎慶.坡面地質災害柔性防護的理論與實踐［M］.北京：科學出版社，2005.

［3］殷坤龍，張貴榮.滑坡災害風險分析［M］.北京：科學出版社，2010.

［4］王念秦，羅東海，姚 勇.滑坡綜治方案的模糊決策［J］.西安科技大學學報，2009，29(6)：731-736.