雷達崗滑坡形成機理及穩定性分析

樊玉敬， 錢 龍， 劉 碩， 梁小勇

(1.河北省環境地質勘查院，河北石家莊 050021；2. 河北科技大學建筑工程學院, 河北石家莊 050018)

雷達崗滑坡形成機理及穩定性分析

樊玉敬1， 錢 龍1， 劉 碩1， 梁小勇2

(1.河北省環境地質勘查院，河北石家莊 050021；2. 河北科技大學建筑工程學院, 河北石家莊 050018)

在詳述雷達崗滑坡形成機理基礎上，對該滑坡在多種工況下的穩定性進行了計算。結果表明，Ⅰ號滑坡均處于穩定狀態，Ⅱ號滑坡在飽和工況條件下整體穩定，局部(上部)坡體欠穩定。研究結果為該滑坡的防治提供了重要的依據。

滑坡; 地震; 形成機理; 穩定性

1 滑坡概況

雁鵝村14社雷達崗滑坡位于大邑縣金星鄉西北側約4 km的山坡的中上部，地理位置處于北緯30°42′03″，東經103°26′46″?；聟^為斜坡地貌，坡度為20°～35°，滑坡后緣至基巖陡壁，側邊界至自然凹溝，前緣至雁鵝村14社村民房屋后，均有基巖出露，共有2處滑坡。

Ⅰ號滑坡主滑方向125°，滑坡寬約137 m，長約122 m，平均厚度為10.5 m，滑坡體積約17.55×104m3。Ⅱ號滑坡，主滑方向73°，滑坡寬約148 m，長約122 m，平均厚度為7 m，滑坡體積約12.64×104m3，規模屬于中型,如圖1所示。

圖1 雷達崗滑坡全貌Fig.1 Figure of Leidagang landslide

滑體物質主要為含大塊石碎石土，碎石粒徑為2～10 cm，含量為50%～70%，塊石塊徑為2～4 m，夾粉土，厚度為3～10 m?；轮猩喜科麦w碎石土碎石、塊石含量較高，多含1～2 m的大塊石。

Ⅰ號滑坡坡體中部及后緣出現裂縫，并且經過雨季后,裂縫有輕微變形，變形跡象不太明顯。Ⅱ號滑坡開始僅在上部發現裂縫，經過雨季后，滑坡裂縫變寬，由原來的約10 cm變為現在的約15 cm，局部坡體下挫，約6 cm。

2 滑坡形成機理

2.1滑坡變形形成機制分析[1-7]

雷達崗滑坡地形坡度上陡下緩，坡體物質為崩坡積成因的碎石、碎塊石土，前后緣均有基巖出露，從地形地貌上講，坡體易產生下滑。

此外，“5·12”大地震時，由于地震作用，導致滑坡體土體結構、密實等性質發生變化，表層形成多處張裂縫。降水沿土體裂縫或土體表面入滲，導致坡體土自重、物理力學性質等發生變化，降水至巖土界面時，坡體易沿巖土界面產生滑動，坡體裂縫加劇，從而形成滑坡。

2.2滑坡主控條件及影響因素

1)地震因素 地震是雷達崗滑坡發生變形的誘因之一，“5·12”大地震的震動使得滑坡體更加松散，造成土體力學性質改變，產生變形，局部出現裂縫，在降雨等作用下，裂縫變形進一步加劇。地震是雷達崗滑坡產生變形跡象的初始因素。

2)地質構造因素 本區地處大邑霧中山褶斷帶，霧中山褶斷帶由一系列北東向展布的褶曲、斷裂、飛來峰群組成。地層為三疊系——第三系地層。雷達崗滑坡位于霧中山背斜的東翼邊緣。所處砂巖、礫巖互層地層，局部地層變化較大，斜坡上形成了厚度較大的殘坡積層，在各種不利條件組合下容易失穩造成滑坡災害。

3)地形及物質因素 該區為斜坡地貌，斜坡平均坡度為20°～35°，斜坡上部較陡，坡度為30°～35°，局部為45°；下部坡度較緩，坡度為20°左右。斜坡上松散碎石土較厚，前緣較陡，有較高的臨空面，為滑坡的形成創造了有利條件。同時，滑坡區表層為第四系殘坡積物，巖性為碎石土、碎塊石土，下伏基巖為白堊礫巖及泥質砂巖，泥質砂巖屬于親水巖，抗風化能力弱，也極易被水軟化。碎石土含水且透水，而泥質砂巖弱透水，在碎石土與千枚巖接觸面形成潤濕滲流，降低了上覆碎石土的抗滑力，這為滑坡的變形失穩創造了有利條件。

4)降水影響 降雨頻繁，接受大氣降雨后，地表水滲透至土體，既增大了土體重度，又降低了土體的抗剪強度指標?；w主要為碎石土，碎石含量較高，坡體物質透水性較好，降雨多在重力作用下入滲至坡體內，增加了坡體自重，軟化了土體，影響坡體的穩定性。特別是“5·12”大地震后，滑坡體多處部位出現張裂縫，降水更易沿裂縫進入滑坡體內，為滑坡形成創造條件。

5)人為因素 坡體前緣為雁鵝村14社村民房屋，房屋的修建切坡，以及村民對前緣部分坡體進行開挖都是人為因素。另外滑坡體上農業耕種，導致了坡體降雨入滲的加快，對滑坡的穩定產生一定影響。

3 滑坡穩定性分析及評價[8-10]

結合該滑坡的特點，采用剛體極限平衡法的傳遞系數法定量分析計算其穩定性與剩余下滑推力。

3.1穩定性計算

1)計算剖面的選取 選取原則是剖面盡可能與地形等高線垂直或與滑坡運動主方向平行；計算評價已有嚴重變形的巖土體穩定性為主，適當考慮未破壞但存在潛在不穩定部位；剖面經過部位要求數據可靠，能真實反映巖土體的情況。由此確定本次計算的剖面共2個。

2)計算工況 考慮到滑坡目前穩定狀態，結合當地的氣候特點，同時兼顧滑坡所處的地質構造部位，擬訂以下工況：天然狀態(自重)、飽和狀態、天然+地震。

3)計算參數的選取 根據室內試驗結果、工程類比和參數反演確定雷達崗滑坡計算參數，見表1。

表1 計算參數

4) 計算方法 采用極限平衡法中的不平衡推力法。

5)計算結果 雷達崗滑坡穩定性計算結果見表2和表3。

表2 滑坡穩定性計算表(巖土界面滑動模式)

表3 滑坡整體穩定性計算表(局部滑動模式)

3.2穩定性評價

Ⅰ號滑坡無論天然狀態、飽和狀態還是天然+地震工況條件下均處于穩定狀態，穩定系數大于1.3，比較穩定。Ⅱ號滑坡在巖土界面滑動模式的天然狀態及天然+地震工況條件下，穩定性系數分別為1.334 2和1.191 6，滑坡處于穩定狀態；飽和工況下，整體穩定系數為1.140 2，整體處于基本穩定狀態。在局部滑動模式時，Ⅱ號滑坡天然狀態下穩定，穩定性系數為1.226 7；飽和工況條件下欠穩定，穩定性系數為1.042 0；天然+地震工況條件下基本穩定，穩定性系數為1.109 1。

由此可見，無論何種工況條件下，Ⅰ號滑坡均處于穩定狀態；Ⅱ號滑坡天然狀態下處于穩定狀態，地震工況條件下穩定-基本穩定；飽和工況整體基本穩定，局部欠穩定，有可能局部失穩定。

4 結 語

通過對該滑坡的區域環境進行論述并對滑坡的形成機理進行分析得出以下結論。

1)地震是雷達崗滑坡產生變形跡象的初始因素。暴雨是滑坡變形的主要影響因素，暴雨使滑坡穩定性降低，飽和狀態下有可能整體失穩或局部出現變形。

2)雷達崗Ⅰ號滑坡在天然狀態、飽和工況和地震工況下均處于穩定狀態。Ⅱ號滑坡在天然狀態下整體穩定，飽和工況條件下整體穩定，局部(上部)坡體欠穩定。

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Formation mechanism and stability of Leidagang landslide

FAN Yujing1, QIAN Long1, LIU Shuo1, LIANG Xiaoyong2

(1．Environmental Geological Exploration Institute of Hebei Province, Shijiazhuang Hebei 050021, China；2.School of Civil Engineering, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang Hebei 050018, China)

The formation mechanism of Leidagang landslide was analyzed, and the stability was calculated under different loading conditions. The results show that landslide Ⅰ is in steady state, while under saturation condition landslide Ⅱ is in global stability except local (upper) slope being unstable. The conclusion provides important basis for the treatment of the Leidagang landslide.

landslide; earthquake; formation mechanism; stability

1008-1534(2013)02-0063-03

TU457

A

10.7535/hbgykj.2013yx0110

2012-10-15;

2012-11-05

責任編輯：馮 民

國家自然科學基金資助項目(51274079)

樊玉敬(1980-)，女，河北石家莊人，工程師，主要從事水文地質與工程地質方面的研究。

E-mail:liaxiayon_2001@163.com