基于傳遞系數法的滑坡穩定性分析和評價

錢玲玲

（甘肅工業職業技術學院，甘肅 天水 741025）

1 滑坡概況

研究區滑坡位于甘肅省中部臨夏回族自治州西部、黃河南岸，地處黃土高原與青藏高原交匯地帶。滑坡地處丘陵地帶深切的溝谷上游，支溝發育，相對高差80～120m。丘陵上部地形較為緩和，粱峁相間，溝道切割深度20～40m，溝坡坡度上部15～25°，下部40～60°。滑坡處斜坡坡高80m，坡面呈折線型，坡向210°。滑坡平面形態呈“舌”狀，平均坡度為30°，后壁坡度在35～40°之間。滑坡體長900m，平均寬度800m，體積達146.88×104m3，為大型滑坡。滑坡體中部發育一小沖溝，切蝕深度為10～12m，溝道內有季節性流水，溝道兩側均為梯田。據踏勘分析，滑坡體后緣變形較明顯，在滑坡體后緣建筑物上沿滑動方向形成明顯的拉張裂縫，寬度0.3～0.5m，坡體上的樹木不同程度的歪斜。

2 滑坡巖土體特征

根據巖土體成因類型及結構將調查區滑坡巖土體從上至下分為三層：梁頂及緩坡覆蓋第四系上更新統粉質粘土，呈灰黃色、褐紅色，無層理，土體隨原始地形起伏，厚度變化較大，其成份主要由石英和長石組成。黃土結構疏松，垂向節理發育，土體孔隙率高，通常多在39%～55.6%，平均達48%，粉土顆粒含量可達63%。濕陷系數為0.023～0.117，屬強至輕弱級，近地表濕陷性強，向下漸弱。內聚力（c）為3.9～14.7kPa，隨含水率而變化，內磨擦角約29°。年內濕度變化較大，降雨期土體呈飽和狀，軟塑～可塑；中部滑體為第四系全新統滑坡堆積物，主要成分為泥巖、砂巖風化殘積物，經后期滑動而呈混合堆積特征，為擾動土層，土體裂隙發育，結構松散，透水性強，遇水易軟化，厚3～5m；下部為新近系紫紅色泥巖、砂巖，具層理構造，塊狀結構，產狀近水平，巖體成巖程度較低，抗風化能力較差，風化后為粘性土，巖體透水性較差。滑坡區地下水具明顯的季節性特征，枯水年或枯水季節幾乎沒有地下水出露，豐水期則有較多地下水溢出，主要原因是上層松散層較薄，僅1.0～1.5m，切裂隙發育，透水性較好，降水易入滲形成潛水，下伏泥巖為相對隔水層，地下水在松散覆蓋層與基巖的接觸面上形成飽水帶，由高處向低處流動，至陡坎處基巖出露處溢出，往往引發形成滑坡，使滑坡失穩滑動。

3 滑坡變形機理

經現場調查，該滑坡的主要引發因素為強降雨。在降雨季節，大量降水不能很快排泄，增加了降水入滲，表層風化巖體含水量增加，致使其長期處于飽和狀態，增加了土體重力。且在下伏巖面地下水聚集形成泥質軟化帶，在重力作用下發生蠕動，在滑體自身推理作用下最終破壞力的平衡，產生滑坡。目前該滑坡前緣溝岸陡峭，臨空面高；后緣滑壁較陡，滑體平臺、凹陷較為明顯；滑體上裂縫發育，遇降雨蠕動較為明顯；滑體上人類活動較為強烈。

4 滑坡穩定性評價

根據滑坡的特征，對滑坡的穩定性分析采用整體穩定性分析評價[1]。對整個滑坡體，依據典型的主滑斷面，按勘查結果確定滑移模式，運用傳遞系數法進行計算，評價滑坡的穩定性，為滑坡地質災害的防治提供依據[2]。

4.1 評價方法

根據室內資料分析，調查區滑坡滑面呈折線型，計算方法采用傳遞系數法，計算公式如下：

式中：

Wi—第i塊滑體的重量（kN/m）；

TDi—滲透壓力產生的平行滑面分力；

RDi—滲透壓力產生的垂直滑面分力；

ci—第i塊段滑面凝聚力（kPa）；

φi—第i塊段滑面內摩擦角（°）；

Li—第i塊段滑面長度（m）；

αi—第i塊段滑面傾角（°）；

A—地震加速度（重力加速度g）；

rU—孔隙壓力比；

Ψj—第i塊滑體的剩余下滑力傳遞至第i+1 塊時的傳遞系數，即：

4.2 計算參數及計算工況

根據調查選取了兩處計算斷面，勘察分析后得到滑坡滑體土物理力學參數建議值，參數如表1所示。選取了三種工況進行計算分析，分別是工況一自重條件，工況二自重條件+地震，工況三自重條件＋暴雨。

表1 滑坡滑體土物理力學參數建議值一覽表

4.3 滑坡穩定性計算結果及結果分析

采用傳遞系數法計算調查區滑坡的穩定性[3]利用理正軟件進行計算，并在穩定系數計算的基礎上，根據規范的評價標準對滑坡穩定性進行評定[3-4]，計算結果如表2所示。

依據《滑坡防治工程勘查規范》 [DZ/T 0218～2006]12.4.6 條穩定性劃分標準：穩定系數F＜1.00 為不穩定，1.00≤F＜1.05欠穩定，1.05≤F＜1.15基本穩定，F≥1.15穩定，滑坡穩定性評價如下：在天然狀況下處于基本穩定狀態，暴雨及地震條件下處于欠穩定～不穩定狀態。

表2 滑坡穩定性計算結果

5 結語

滑坡的滑體主要為粉質粘土、泥巖、砂巖風化殘積物，滑坡土體裂隙發育，結構松散，透水性強，滑坡主要誘發因素為大滑坡的主要引發因素為強降雨，滑坡穩定性差。根據計算結果，滑坡穩定性評價如下：在天然狀況下處于基本穩定狀態，暴雨及地震條件下處于欠穩定～不穩定狀態。