某滑坡穩(wěn)定性分析評價

李雯瑜+康樂

摘要：通過現(xiàn)場勘察并在分析該滑坡特征及成因等的基礎上，利用傳遞系數(shù)法和推力法簡化方程式計算滑坡的穩(wěn)定性。結果表明該滑坡近期在雨季處于不穩(wěn)定狀態(tài)，旱季表層土體處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，而地震時處于不穩(wěn)定狀態(tài)。根據(jù)穩(wěn)定分析及推力計算，滑坡區(qū)為整體滑移區(qū)，在確保治理工程的經(jīng)濟合理性和安全性的前提下，采取防治措施，防止其再次擴大范圍，減少損失，確保居民安全。

Abstract： Based on the field investigation and analysis of the characteristics and origin of the landslide， the stability of the landslide is calculated by using the transfer coefficient method and the simplified method of thrust. The results show that the landslide area is unstable in the rainy season， the surface soil in the dry season is in an unstable state， and the earthquake is in an unstable state. According to the stability analysis and thrust calculation， the landslide area is the whole slip zone. Under the premise of ensuring the economic rationality and safety of the control project， the prevention and control measures should be taken to prevent it from expanding again， reducing the loss and ensuring the safety of the residents.

關鍵詞：滑坡；發(fā)育特征；穩(wěn)定性評價；治理研究

Key words： landslide；developmental characteristics；estimation of stability；governance research

中圖分類號：TU94+3.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）20-0078-03

1 工程概況

該滑坡點，出現(xiàn)短時強降水天氣（降雨量達80毫米，局部100毫米），于2016年9月16日出現(xiàn)前緣剪出、開裂跡象，水泥路面開裂，邊坡滑坡，滑體上房屋拉裂，2016年雨季到來，變形范圍向后擴大，直接威脅到坡下住民小組26戶住房，65人的生命財產(chǎn)安全。經(jīng)過現(xiàn)場踏勘，該滑坡有擴大的趨勢，還將威脅到鄉(xiāng)村道路約200m及居民土地9000m2，威脅資產(chǎn)達到460萬，住家人數(shù)約65人及過往行人、車輛。情況十分緊急，又正是雨季，對其進行應急治理十分必要。

滑坡總體地形坡度15～26°，滑體上分布有一棟房，及旱耕地，耕地邊呈陡坎，一般45°-70°，前沿為修建鄉(xiāng)村公路后形成陡坎，前沿變陡，陡坎高1～10.5m，目前在前沿陡坎上可見滑體剪出跡象和公路路面裂縫。第四系松散層厚度0.5～6.6m，斜坡總體不穩(wěn)定，已形成滑動，后沿目前裂縫已被村民采用人工填實，防治雨水直接從裂縫滲入。滑體平均厚度約5m，長平均約110m，寬平均約70m，滑體方量預計38500m3左右，其滑動范圍較小。

2 場地條件分析

2.1 地形、地層

滑坡區(qū)為滇中高原的一部分，屬構造侵蝕淺切割低中山～丘陵地貌，地勢北高南底，地面高程2209～2241m，相對高差32m左右，山頂渾圓平緩，山坡以15°-26°左右的斜坡為主。耕地邊呈陡坎，一般45°-70°，前沿為修建鄉(xiāng)村公路后形成陡坎，前沿變陡，陡微地貌為上中緩下陡型斜坡，斜坡總體坡向228°。

按地質(zhì)年代、地質(zhì)成因及組成成分不同，滑坡地層可分為第四系全新統(tǒng)覆蓋層（Q4）和震旦系下統(tǒng)澄江組（Zac），其中前者按成因分為人工填土層（Q4ml）、第四系殘坡積層（Q4el+dl）、滑坡堆積物（Q4del）等。

2.2 地質(zhì)構造

滑坡地處揚子準地臺西部，川滇臺背斜與滇東臺褶帶的交匯部位，區(qū)域以普渡河斷裂為界，以東為滇東臺褶帶，以西為川滇臺背斜，滑坡區(qū)屬于川滇臺背斜構造區(qū)，區(qū)內(nèi)斷裂、褶皺等地質(zhì)構造走向以北西-東南方向為主。在滑坡區(qū)北鄉(xiāng)村公路旁旁有一斷裂發(fā)育。斷裂面傾向30°，傾角70°，斷裂上下兩盤均為澄江組地層。斷裂北盤地層傾向30°，傾角45°，巖層有拖拽和產(chǎn)狀變化現(xiàn)象。南盤地層傾向223°，傾角15°-50°，巖層有拖拽和產(chǎn)狀變化現(xiàn)象。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料，斷裂走向北西-南東，長度大于3.0km，為張性正斷層，受斷裂影響，上盤巖體裂隙發(fā)育、破碎。

滑坡范圍位于上述斷裂上盤，地質(zhì)構造為巖層南西傾的單斜構造，巖層產(chǎn)狀：223-250°∠15°-50°。滑坡屬于土質(zhì)滑坡，順向坡。本滑坡區(qū)地層產(chǎn)狀223°∠50°。

2.3 地震及區(qū)域地殼穩(wěn)定性

滑坡處于小江地震帶中部西緣，新構造活動較頻繁強烈。區(qū)域新構造運動以斷塊隆升和斷陷及地震活動為主要特征。調(diào)查區(qū)屬于地殼穩(wěn)定性次不穩(wěn)定區(qū)滑坡區(qū)，抗震設防烈度為VII度，設計基本地震加速度0.15g，設計地質(zhì)分組為第二組。區(qū)域地震主要受活動性斷裂控制，小江斷裂、普渡河斷裂和湯朗-易門斷裂是主要發(fā)震構造，各斷裂歷史上都發(fā)生過6.5-8級的大地震。調(diào)查區(qū)屬于小江地震帶，帶內(nèi)自1750年以來發(fā)生6級以上地震4次。

3 穩(wěn)定性分析評價

3.1 穩(wěn)定性影響因素

據(jù)調(diào)查分析，覆蓋土層松散，邊界呈“圈椅”狀，強風化層厚度較大，風化強烈，滑坡坡度較大，巖土界面傾角大，在雨水驟降、坡頂加載、坡腳切坡、排水不良、地震等不利條件下，斜坡土體有可能沿巖土界面或強風化巖體中軟弱層滑動而發(fā)生滑坡。

3.2 破壞模式及其危害性

①破壞模式。

根據(jù)本次勘察可知，該滑坡為土質(zhì)滑坡，如遇不利荷載，如暴雨、坡腳切坡、坡頂加載、地震等，土體可沿軟弱的粘土層產(chǎn)生滑動。其運動形式以牽引式為主。

②危害性。

目前勘查范圍內(nèi)坡腳居民小組住戶，常住人口26戶，約65人，滑體上1戶房屋已損壞，公路已開裂，還影響到部分耕地，斜坡上林地，保護對象較重要，如不治理，危害性較大。

3.3 計算剖面的選取與工況

滑坡為土質(zhì)滑坡，基巖頂面有一層粘土，為相對軟弱面，為滑帶，滑帶（基巖面）呈折線狀，故穩(wěn)定性計算采用傳遞系數(shù)法。計算剖面選用B-B′剖面方向為滑坡的最大重力作用方向，與滑坡主滑方向一致。穩(wěn)定性計算中，考慮到雨季、暴雨狀態(tài)下變形加劇，故選取飽和狀態(tài)下作控制性計算。考慮暴雨或長期降雨狀態(tài)（雨季），荷載主要為飽和狀態(tài)下的滑體自重，安全穩(wěn)定系數(shù)取1.05。計算工況及安全系數(shù)見表1。考慮A、B、C三個工況。

3.4 穩(wěn)定性計算方法及計算公式

滑坡穩(wěn)定性計算采用目前國內(nèi)滑坡治理常用的傳遞系數(shù)法和推力法簡化方程式進行計算。其計算成果作為評價依據(jù)及治理設計依據(jù)。

滑坡穩(wěn)定性系數(shù)Fs計算公式：

第Ⅰ塊土體的滑坡推力（剩余下滑力）計算公式：

Ei=ψi-1Ei-1+FstTi-Ri （2）

具體應考慮因素如下：

①滑體重量。

采用飽水狀態(tài)重度進行計算，而庫水水下部分采用浮重度進行計算，滑體條塊的面積采用計算機直接從剖面圖上量取。

②水的因素。

當滑體內(nèi)有動水壓力作用時，考慮動水壓力對滑坡穩(wěn)定性的影響。動水壓力作用方向近似為水面傾斜方向需將其分解為與滑面平行和垂直方向的兩個分力。

考慮動水壓力和地震力，公式（1）應修正為：

公式（2）修正為：Ei=ψi-1Ei-1+FstFi-Ri （4）

3.5 計算參數(shù)的選取

①土體重度的確定。

根據(jù)覆蓋土層室內(nèi)試驗結果，考慮土體土質(zhì)不均，局部顆粒有架空現(xiàn)象，綜合確定土體天然重度按粉質(zhì)粘土（較填土大）取19.80kN/m3，飽和重度取21.00kN/m3（經(jīng)驗值）。

②相對軟弱面土抗剪強度指標。

采用暴雨工況作為控制狀態(tài)反算，與殘余值和峰值的平均值基本一致，故：天然抗剪峰值采用最小值C為19.7Kp，平均值Φ值為10.4°。飽和狀態(tài)下，計算值采用反算值C為17.3Kp，Φ值9.9°。

3.6 計算結果

滑坡穩(wěn)定性根據(jù)DZ/T0218-2006《滑坡防治工程勘察規(guī)范》標準執(zhí)行，見表2。

根據(jù)前述的計算工況，對各段剖面的穩(wěn)定系數(shù)計算結果見表3。

3.7 穩(wěn)定性評價

剖面B-B′表層土滑動時天然狀態(tài)穩(wěn)定系數(shù)為1.034，滑坡處欠穩(wěn)定狀態(tài)；雨季穩(wěn)定系數(shù)為0.912，滑坡處不穩(wěn)定狀態(tài)；但受地震影響，穩(wěn)定系數(shù)為0.937，處不穩(wěn)定狀態(tài)。

4 結語

①結合滑體巖性、滑面深度、滑體體積、主要誘發(fā)因素，確定滑坡類型為小型淺層土質(zhì)牽引式滑坡，土體較薄，目前滑坡跡象明顯（已滑動），有繼續(xù)擴大的可能性。

②該滑坡近期在雨季處于不穩(wěn)定狀態(tài)，旱季表層土體處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，而地震時處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

③通過穩(wěn)定性分析，整個滑體雖然在暴雨、地震的影響下，會處于不穩(wěn)定狀態(tài)，但滑體厚度不大，最大剩余下滑力51噸左右，可以通過治理加以利用，保護其下方的房屋等。

④斜坡下端接近坡腳段坡度較陡，阻滑力小，滑體在降雨時，滑帶土變軟，強度降低，且降雨增加滑體質(zhì)量，下滑力增加，斜坡體應力平衡被破壞，加之前緣凌空，致使斜坡失穩(wěn)現(xiàn)場滑坡。故誘發(fā)滑坡的主要因素為降雨、滑體、滑帶土的工程地質(zhì)性質(zhì)、地形條件，巖土界面的傾角，斜坡凌空條件。上述地質(zhì)、環(huán)境等條件是發(fā)生滑坡的客觀因素。

⑤根據(jù)穩(wěn)定分析及推力計算，滑坡區(qū)為整體滑移區(qū)，應采取防治措施，確保治理工程的經(jīng)濟合理性和安全性，防止其再次擴大范圍，減少損失，確保居民安全。位于滑坡體上的居民建筑已經(jīng)遭到嚴重破壞，建筑地基嚴重變形，不宜再居住，應另選場地建房。

參考文獻：

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