汪清至延吉路段滑坡穩定性分析

李 渤，王昊男

(中交第四公路工程局有限公司)

1 引言

我國是一個多滑坡災害的國家，滑坡災害給建筑、水利、鐵路、公路、礦山等帶來了巨大的損失，做好滑坡的防災減災工作是邊坡工程研究的主要目標。迄今為止，邊坡穩定分析方法包括極限平衡法、極限分析法、強度折減法等，隨著計算機技術的發展，基于數值計算的分析方法也得到了快速發展。不同類型的工程，邊坡的穩定校核與滑坡治理設計也不盡相同，所以必須根據工程的實際情況進行邊坡穩定分析的理論與實踐研究。

基于這樣的研究背景，本文針對典型路段，省道老松公路汪清至延吉段12標延吉市南互通東側K75+840～K76+340段滑坡進行了勘察與穩定性評價工作。對該邊坡進行了野外地質踏勘，在充分收集前人資料基礎上，編制了邊坡勘察設計書，運用薩爾瑪法和簡布法對開挖前后圓弧型潛在滑動面進行穩定性分析，提出相應治理措施。為類似工程的邊坡穩定計算及治理提供了數據和依據。

2 勘察區工程地質條件及巖土體物理力學性質

勘察工作依據的技術標準和要求主要是根據勘察規范和技術規范展開的，根據前期的地質調查分析，按標準要求，勘察的范圍確定為:研究段邊坡位于12標K75+840～K76+340段公路兩側，邊坡在布爾哈通河一級階地上，長約500 m。

2.1 地形地貌

該路段地形較為平緩，路東側最大高差約40 m，由于有花崗巖出露，植被覆蓋較差，路西側最大高差約33 m。植被覆蓋良好。開挖后分布高程3～30 m，邊坡平面形態呈長條形，公路兩側邊坡分臺階開挖，下部一個臺階坡率1∶1.5，上部臺階坡率均為1∶2，臺階高度8 m，寬度2 m。

2.2 地層巖性

12標K75+840～K76+340段公路兩側物質組成:紫紅色泥巖，含少量砂，顏色成分均一，灰白色砂巖，中密狀，含少量礫石，泥砂巖互層，中間夾砂礫層。東側邊坡后緣有華力西晚期花崗巖出露，呈肉紅色，巖石風化強烈，節理裂隙較發育。

2.3 地質構造地下水情況

根據勘察資料，研究區內無不良地質構造。研究區基巖裂隙水及砂巖空隙水發育，地表無出露水。本區地震烈度按建筑抗震設計規范，地震烈度為6度。

3 12標延吉南互通K75+840～K76+340段公路東側穩定性分析穩定性評價

12標延吉南互通K75+840～K76+340段公路東側滑坡巖體為泥、砂巖互層。根據鉆孔資料，巖層產狀為160°∠5°。易發生內部圓弧型滑動及沿巖層層面發生的直線-圓弧型復合滑動。內部圓弧型切層滑動分為破壞模式一及破壞模式二進行穩定性分析，直線-圓弧型滑動以破壞模式三進行穩定性分析。選取 NK75+900處 1-1'剖面、NK760+300處2-2'剖面共2個典型滑坡剖面進行分析。所選取的計算參數見表1。

表1 12標滑坡穩定性計算參數表

3.1 滑坡體開挖前圓弧型滑面穩定性分析

穩定性分析利用邊坡穩定系數來衡量，邊坡穩定系數一般定義為沿假定滑裂面的抗滑力與滑動力的比值，當該比值大于1時，坡體穩定;等于1時，坡體處于極限平衡狀態;小于1時，邊坡即發生破壞。圖1(a)、(b)分別為滑坡開挖前1-1'剖面和2-2'剖面圓弧型滑面力學模型圖，表2為滑坡開挖前圓弧型滑面穩定系數統計表。

圖1 12標開挖前圓弧型潛在滑動面力學模型圖

表2 開挖前圓弧型潛在滑動面穩定系數表

從表2可以看出，在滑坡體內無水的情況下，兩個剖面的兩種破壞模式計算結果顯示，圓弧型潛在滑動面穩定系數均大于1.2，這時滑坡體是穩定的。而當滑坡體飽水時，滑坡體是不穩定的。

3.2 滑坡體開挖后圓弧型滑面穩定性分析

圖2(a)、(b)分別為滑坡開挖后1-1'剖面和2-2'剖面圓弧型滑面力學模型圖，表3為滑坡開挖后圓弧型滑面穩定系數統計表。

表3 開挖后圓弧型潛在滑動面穩定系數表

從表3中可以看出，在滑坡體開挖后，在疏干率相同的條件下，各個剖面的穩定系數都比開挖前有所降低。各個剖面在滑坡體內無水的情況下，1-1'剖面的兩種破壞模式計算結果顯示，圓弧型潛在滑動面穩定系數均大于1.2，這時滑坡體是穩定的。而2-2'剖面的JANBU法計算結果顯示其穩定系數小于1.2，滑坡體呈不穩定狀態，因此在開挖后，須在滑坡體前緣設置擋墻。

圖2 12標開挖后圓弧型潛在滑動面力學模型圖

4 結論

(1)在無水情況下，滑坡體處于穩定狀態，當滑坡體飽水時，處于不穩定狀態。

(2)根據穩定性計算結果，在開挖后，破壞模式三的最危險滑動面的安全系數小于1.2，因此需在滑坡體開挖后，在前緣設置擋墻。

(3)為了疏干滑坡體內的地下水，需在滑坡體前緣設置水平排水孔，在后緣設置截水盲溝。

[1]陳祖煜.土質邊坡穩定分析-原理、方法、程序[M］.北京:中國水利水電出版社，2003.

[2]趙尚毅，鄭穎人.用有限元強度折減法求邊坡穩定安全系數[J］. 巖土工程學報，2002，24(3):343-346.

[3]Janbu N.Slope stability computations[M］.Embankment Dam Engineering，1973，47-86.

[4]Sarma S K.Stability analysis of embankments and slopes[J］.Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division，1979，105(12):1511-1524.