貴頭村滑坡地質災害體的穩(wěn)定性計算及評價

（湖南省地質礦產勘查開發(fā)局402隊，湖南長沙 410000）

滑坡是一種常見的地質災害，一旦發(fā)生將會威脅下游居民的生命財產安全，造成無法挽回的經濟損失與人員傷亡。因此，在災害治理前，應通過穩(wěn)定性計算與分析確定滑坡地質災害體的穩(wěn)定情況，根據計算與分析結果對滑坡地質災害體進行綜合評價，為后期工程治理措施的制定提供可靠的參考依據。

1 滑坡概況

貴頭村滑坡位于寧遠縣鯉溪鎮(zhèn)貴頭村，由2個單體滑坡（H1、H2）組成，其中南側H1滑坡影響范圍、變形程度相對較大，北側位置的H2滑坡較小。2014年該滑坡地質災害點經寧遠縣1∶5萬地質災害詳細調查項目進行過核查，災害點野外編號：NY006，統(tǒng)一編號：431126010006，后經復核，建議保留該地質災害隱患點。2016年出現滑坡變形加劇，南側H1滑坡后緣、中間和H2滑坡后緣及中部、北側后緣形成較大裂縫，滑坡坡面變形嚴重，出現多條拉張裂縫，前緣明顯可見從X040縣道旁陡坎處剪出痕跡。因近幾年連降大雨、暴雨，該坡體一直處于變形狀態(tài)，仍有下滑趨勢，嚴重威脅滑坡體下游居民生命財產安全，下游居民房屋、縣道、農田、河流等的危害情形十分嚴峻。

2 穩(wěn)定性計算

2.1 計算參數確定

計算時使用的巖土物理力學參數是否合理是對滑坡穩(wěn)定性進行計算評價的關鍵，尤其是滑帶土抗剪強度參數的取值。（1）直接根據勘查試驗結果選取；（2）以過去同類巖土體參數類比經驗為依據選取；（3）通過多次反復驗算和實際地質情況對比達到一致后選取。

在對滑坡穩(wěn)定性與推力進行計算時，處于受水浸潤、軟化和水墊作用時，抗剪強度參數的取值主要取飽和狀態(tài)下的參數；處于受水浸潤滑面時，抗剪強度參數的取值主要取天然狀態(tài)下的參數。

2.1.1 室內試驗取值

通過取樣測試，滑帶參數如表1所示。

表1 滑帶土巖土力學性質

2.1.2 反演分析值

滑帶土抗剪強度參數反算在當前得到了廣泛應用，一般以滑坡實際穩(wěn)定狀態(tài)為依據，對穩(wěn)定系數與滑面、荷載等進行假定，通過反算確定滑帶土的抗剪強度參數。

當前，滑坡處在整體變形滑動狀態(tài)，受自重作用后基本穩(wěn)定，但在暴雨工況下，滑坡可能處在不穩(wěn)狀態(tài)。

內聚力的反演公式：

內摩擦角的反演公式：

對最危險剖面進行反演計算，將穩(wěn)定系數確定為0.98，反算方法為圖解法，依次取凝聚力為0、內摩擦角為0，分別反求φ、C值，在C-φ坐標圖上求出直線，對室內試驗數據進行綜合考慮，確定抗剪強度指標。

滑坡穩(wěn)定性分析滑面抗剪強度指標C、φ值及其他物理力學指標的選取應根據室內試驗、反演分析及參考地區(qū)經驗綜合確定。

滑帶土抗剪強度參數反演計算如表2所示，巖土物理力學參數如表3所示。

表2 滑帶土抗剪強度參數反演計算（自重+暴雨）

表3 巖土物理力學參數

2.2 計算結果

2.2.1 計算工況

工況1：荷載組合為自重，防治工程等級為二級，抗滑穩(wěn)定安全系數為1.25。

工況2：荷載組合為自重+暴雨，防治工程等級為二級，抗滑穩(wěn)定安全系數為1.05。

2.2.2 計算方法

由勘查結果可知，滑面主要處在粉質黏土和強、中風化灰?guī)r的接觸面，可采用折線滑動法計算。

滑坡穩(wěn)定性計算：

式中：Fs——滑坡穩(wěn)定性系數；Ti——作用于第i塊滑動面的下滑分力（kN/m）；ψj——傳遞系數；Ri——作用于第i塊抗滑力（kN/m）；Ni——第i塊滑動面法向分力（kN/m）；ci——第i塊黏聚力（kPa）；θi——第i條塊底面傾角（°），反傾時為負值；φi——第i塊內摩擦角（°）；Li——第i塊滑動面長度（m）；αi——第i條計算條塊地下水流線平均傾角（°），通常情況下為浸潤線傾角和滑面傾角平均值，反傾時為負值；Wi——第i條塊自重（kN/m）；Pwi——第i條塊單位寬度滲透壓力（kN/m）；i——地下水滲透坡降（無地下水時可不予考慮）；γw——水容重（kN/m3）；Viu——第i條塊單位寬度巖土體浸潤線以上體積（m3/m）；Vid——第i條塊單位寬度巖土體浸潤線以下體積（m3/m）；γ——巖土體天然容重（kN/m3）；γsat——巖土體飽和容重（kN/m3）。

2.2.3 計算結果

滑坡各剖面的穩(wěn)定系數如表4所示。

表4 滑坡各剖面穩(wěn)定系數

根據相關勘查規(guī)范，滑坡穩(wěn)定狀態(tài)判斷標準為：

滑坡穩(wěn)定系數＜1.00時，滑坡狀態(tài)為不穩(wěn)定；

1.00≤滑坡穩(wěn)定系數＜1.05時，滑坡狀態(tài)為欠穩(wěn)定；

1.05≤滑坡穩(wěn)定系數＜1.15時，滑坡狀態(tài)為基本穩(wěn)定；

滑坡穩(wěn)定系數≥1.15時，滑坡狀態(tài)為穩(wěn)定。

3 滑坡穩(wěn)定性評價

通過對該滑坡進行的穩(wěn)定性分析和計算，對滑區(qū)內實際變形特征及破壞情況的綜合考慮，借鑒類似滑坡災害特征，該滑坡體受自重作用后，處于穩(wěn)定～基本穩(wěn)定的狀態(tài)，在暴雨工況下，處在欠穩(wěn)定～不穩(wěn)定的狀態(tài)，以上穩(wěn)定性計算結果和實際的變形特征基本吻合。該滑坡在2014年由于大暴雨產生了大規(guī)模的滑動，使滑體中內應力被大量釋放，滑體暫時處在穩(wěn)定平衡的狀態(tài)；之后因人類工程活動頻繁，導致滑體自穩(wěn)性被嚴重破壞，使滑體變形與破壞明顯加劇，如果未能及時得到有效的工程治理，將加劇滑坡變形，產生更嚴重的地質災害。對此，遭遇連續(xù)強降雨時，該滑坡將可能產生滑動，須采取有效工程治理措施。

4 結語

（1）為避免滑坡地質災害發(fā)生，保障滑坡下方居民生命財產安全，須做好滑坡地質災害體的穩(wěn)定性分析、計算和評價。（2）針對自重和自重+暴雨兩個工況，采用折線滑動法對滑坡地質災害體進行穩(wěn)定性計算。（3）經計算，該滑坡體在自重作用下處于穩(wěn)定～基本穩(wěn)定的狀態(tài)，在暴雨工況下，該滑坡體處于欠穩(wěn)定～不穩(wěn)定的狀態(tài)。（4）為避免滑坡遭遇連續(xù)強降雨時產生滑動，須采取有效的工程治理措施，并制定預防措施。