某民用機(jī)場滑坡穩(wěn)定性分析

吳永杰

(山西霍州煤電集團(tuán)房產(chǎn)公司，山西霍州 031400)

0 引言

某民用機(jī)場是國家“十一五”規(guī)劃建設(shè)的重要支線機(jī)場，是省、市重點(diǎn)項目。在機(jī)場建設(shè)過程中發(fā)現(xiàn)機(jī)場南端消防水池北側(cè)有一處大型填土滑坡，滑坡在2011年11月發(fā)現(xiàn)滑動跡象，土面區(qū)發(fā)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(jī)場正常建設(shè)及機(jī)場建成后正常運(yùn)行需要對該滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析。

1 機(jī)場滑坡特征

經(jīng)過現(xiàn)場鉆孔的地質(zhì)勘察，根據(jù)機(jī)場滑坡的鉆探資料總結(jié)出滑坡有如下特征。

1.1 平面特征

滑坡后緣位于機(jī)場南端填方段土面區(qū)，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(fā)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(yùn)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(yùn)動跡象，剪出約1 cm～2 cm。

2 滑坡穩(wěn)定性分析

2.1 C，φ 值選取

C，φ值選取是目前工程地質(zhì)界十分棘手的問題，此次勘察采用了室內(nèi)土工試驗、經(jīng)驗參數(shù)、指標(biāo)反算等多種方法對參數(shù)進(jìn)行綜合確定、選取。最終確定各個斷面的C，φ值參數(shù)如表1所示。

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

2)指標(biāo)反算。根據(jù)滑坡調(diào)查及綜合特征分析，結(jié)合定性穩(wěn)定性判斷，利用穩(wěn)定性計算公式——傳遞系數(shù)法進(jìn)行C，φ值反求。

3)經(jīng)驗數(shù)據(jù)。參閱相關(guān)規(guī)范及工程地質(zhì)手冊，結(jié)合本單位在黃土地區(qū)多年的工作經(jīng)驗，選取不同滑動段的C，φ值，并與反算指標(biāo)對比。

表1 斷面參數(shù)選取表

2.2 定量計算分析

根據(jù)GB 50021-2001巖土工程勘察規(guī)范按折線型滑面的公式驗算:

其中，F(xiàn)s為穩(wěn)定性系數(shù);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(nèi)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(shù)(j=1);Ti為作用于第i塊滑面上的滑動分力，kN/m，出現(xiàn)與滑動方向相反的滑動分力時，Ti取負(fù)值。

通過上述計算參數(shù)選取以及公式選用，計算結(jié)果見表2。

表2 滑坡穩(wěn)定性分析計算結(jié)果統(tǒng)計表

通過對各個斷面穩(wěn)定系數(shù)分析得出以下結(jié)論:

機(jī)場滑坡的大多數(shù)分級、分塊滑體在天然狀態(tài)下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，只有2—2'，11—11'淺層滑坡穩(wěn)定性系數(shù)大于1.05，說明滑坡兩側(cè)邊界穩(wěn)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(wěn)定性系數(shù)來看，深層滑坡的穩(wěn)定性整體要好于淺層滑坡的穩(wěn)定性。在地震條件下，北滑坡所有的分級和分塊滑坡均不穩(wěn)定。暴雨工況下，土體容重加大，穩(wěn)定性系數(shù)有整體減小的趨勢，處在不穩(wěn)定～極限平衡狀態(tài)。

3 結(jié)語

經(jīng)過工程地質(zhì)調(diào)查、勘察及穩(wěn)定性定量計算分析后，我們得出結(jié)論:該滑坡在目前情況下整體處于極限平衡狀態(tài)，但由于機(jī)場建設(shè)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(fā)生滑動，必然造成難以估量的損失，所以必須對滑坡進(jìn)行治理。治理方法設(shè)置抗滑樁、完善邊坡的排水系統(tǒng)等需要進(jìn)一步的規(guī)劃設(shè)計，同時對坡面可以進(jìn)行防護(hù)、綠化，美化環(huán)境。加強(qiáng)對滑坡的監(jiān)測，及時了解滑坡的滑動特征，防止滑坡對機(jī)場造成不必要的損失。

［1］張倬元.工程地質(zhì)分析原理［M］.北京：地質(zhì)出版社，1981.

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［3］殷坤龍，張貴榮.滑坡災(zāi)害風(fēng)險分析［M］.北京：科學(xué)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(xué)學(xué)報，2009，29(6)：731-736.