甘肅康縣某滑坡暴雨入滲條件下穩(wěn)定性綜合分析

張文棟+王聯(lián)兵

摘 要： 本文以甘肅省康縣燕子河右岸某堆積層滑坡為例，采用穩(wěn)定性計(jì)算與有限元數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對暴雨入滲條件下坡體位移明顯增大、穩(wěn)定性系數(shù)大幅降低等情況進(jìn)行綜合分析，為做好滑坡防治工作提供參考。

關(guān)鍵詞： 堆積層滑坡； 暴雨入滲； 滑坡穩(wěn)定性； 數(shù)值模擬

該滑坡位于陽壩鎮(zhèn)托河村，燕子河南（右）岸，為一老滑坡，后緣坡腳剪出口處為銅寧公路，滑坡整體呈圈椅狀，滑向330°，由南到北階梯式下降，滑坡陡坎形成3級錯(cuò)臺，錯(cuò)臺高度約2.5m～5.0m。該滑坡在汛期曾發(fā)生過幾次局部滑動，威脅坡上村民、房屋及坡下公路安全，目前整體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。

因此，研究其在汛期暴雨入滲過程中坡體位移及滑坡穩(wěn)定性變化情況，對滑坡防治工作提供依據(jù)。

1. 滑坡概況及變形特征

該滑坡后緣高程747.1m，前緣高程669.4m，高差77.1m，總長約127m，寬約165m，平均厚度約11.4m，屬中層滑坡，滑體體積約23.88×104m3，屬中型滑坡。前緣坡體上有民房多座，村民多集中于此。滑坡體上植被覆蓋率達(dá)85%以上，多為喬木。滑體為第四系全新統(tǒng)殘坡積含碎石粉質(zhì)黏土、第四系全新統(tǒng)殘坡積碎石土。滑帶為碎石土與中風(fēng)化板巖接觸帶，厚度約0.40m～0.80m。滑帶土多呈灰綠色，夾有少量碎石。滑床為上志留系碧口群（Pz1bk）強(qiáng)風(fēng)化千枚巖，巖芯完整，飽和單軸抗壓強(qiáng)度中等，為較軟巖—較硬巖。

滑坡周界基本清晰，平面主體形態(tài)呈圈椅形；滑面形態(tài)呈折線形，滑向330°。坡體后緣上部居民集聚；剪出口位置位于上山道路南側(cè)，滑坡主要變形區(qū)為坡體下部剪出口附近，局部多次滑動，形成小型沖溝。

2. 滑坡穩(wěn)定性綜合分析

2.1 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算

滑坡滑帶為碎石土與中風(fēng)化板巖接觸面，滑面呈折線形，根據(jù)極限平衡理論，采取折線滑動法計(jì)算滑坡穩(wěn)定性，選用天然、暴雨兩種工況，采用表1中的巖土參數(shù)，通過計(jì)算可知：天然工況下穩(wěn)定性系數(shù)為1.23，整體處于穩(wěn)定狀態(tài)；暴雨工況下為0.97，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

2.2 數(shù)值模擬及趨勢預(yù)測

為探討滑坡在不同條件下不同部位的位移變化導(dǎo)致滑坡變形的規(guī)律，利用Geo-slope/seep軟件對滑坡主滑剖面進(jìn)行了模擬，得出了該滑坡在天然狀態(tài)和暴雨條件下兩種工況的可能破壞形式，如圖1和圖2。

天然狀態(tài)下，模擬結(jié)果顯示，滑坡整體變形趨勢比較小，僅僅達(dá)到cm級。最大總應(yīng)力及最大剪應(yīng)變與最大位移部位一致。剪應(yīng)變主要集中在滑坡后緣位置。這與穩(wěn)定性驗(yàn)算及現(xiàn)場調(diào)查分析結(jié)果是一致的，滑坡本身提供的下滑力不大，而且坡腳處比較平緩，沒有足夠的臨空條件，因此天然工況下坡體再次向下滑動的可能性很小；暴雨工況下，隨著降雨入滲滑坡的位移（10cm級）、應(yīng)力和應(yīng)變特征與天然狀態(tài)有較大變化，剪應(yīng)變范圍明顯增大，并向滑體中部擴(kuò)散，滑坡的穩(wěn)定系數(shù)明顯下降，持續(xù)降雨對滑坡體的整體穩(wěn)定性有較大影響。

3. 結(jié)論

（1）天然工況下穩(wěn)定性系數(shù)為1.23，滑坡整體處于穩(wěn)定狀態(tài)；暴雨工況下為0.97，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。（2）暴雨入滲不僅使得巖土參數(shù)降低，通過坡體裂縫等滲入使滑帶土參數(shù)大幅度降低。（3）天然狀態(tài)下，模擬結(jié)果顯示，滑坡整體變形趨勢比較小，僅僅達(dá)到cm級；暴雨工況下，隨著降雨入滲滑坡的位移、剪應(yīng)變范圍明顯增大，并向滑體中部擴(kuò)散，滑坡的穩(wěn)定系數(shù)明顯下降，持續(xù)降雨對滑坡體的整體穩(wěn)定性有較大影響。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張文棟等. 燕子河流域地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查2015年工程地質(zhì)勘查評價(jià). 2015.12.

[2] 王金龍， 王洪秋， 范利超等. 黑山鐵礦露天采場邊坡穩(wěn)定性研究與治理實(shí)踐[J]. 金屬礦山， 2012， 41（5）：53-55.

[3] 姜新， 王建國， 尚岳全. 坡腳開挖影響邊坡穩(wěn)定的性數(shù)值模擬分析[J]. 低溫建筑技術(shù)， 2011， 33（1）：89-91.

[4] 王念秦， 張倬元. 黃土滑坡災(zāi)害研究[M]. 蘭州大學(xué)出版社， 2005.

[5] 孫再南. 大冶鐵礦東露天采場的擴(kuò)幫工程[J]. 中國礦業(yè)， 2000（s2）：11-18.