某滑坡穩定性分析

馬玉龍 吳早生

(1.浙江土力工程勘測院，浙江紹興 312000; 2.浙江華匯巖土勘測有限公司，浙江紹興 312000)

1 工程地質條件

據野外地面地質調查及鉆探施工揭露，區內出露的前第四紀地層單一，主要為晶屑熔結凝灰巖。按其火山旋回、巖相、巖性組合及巖石化學成分等特征，將其層位劃歸上侏羅統西山頭組(J3x)，屬火山活動第一旋回晚期火山碎屑流相的產物。巖石一般呈灰色、淺灰色，晶屑熔結凝灰結構，塊狀構造，成分以鉀長石為主，石英和斜長石次之。

主要出露的巖土層有:

2 滑坡穩定性分析

2.1 滑坡形態特征分析

1)滑坡體形態特征。

高嶺崗滑坡，屬丘陵地貌，地形坡度一般為32°～47°，滑面坡度:滑坡體前緣一般47°，中部一般32°，后緣一般42°;滑坡體從后緣到前緣厚度4.40 m～14.1 m不等，平均厚度8.0 m，滑坡體積為12萬m3左右，屬中型滑坡體。

2)滑坡體變形特征。

經調查發現，滑坡體后緣發育三條明顯拉張裂縫:一條走向90°，長約100 m，自山體一直延伸到西側沖溝，裂縫現已閉合，裂縫兩側地表高差0.50 m～1.5 m;另一條與前者相接，走向170°，長約60 m，寬0.20 m ～0.5 m，落差 0.30 m ～0.6 m;距離前兩條裂縫約5 m，見一條裂縫走向150°，長約15 m，寬0.20 m ～0.5 m，落差0.20 m ～0.3 m。滑坡體上部多見高 0.50 m ～1.0 m 的陡坎，滑坡體下部水稻田已損毀廢棄。根據地面觀測，目前滑坡體基本上處于相對穩定狀態。

3)滑坡體結構特征。

滑坡體是由粉質粘土和含碎石粉質粘土層以及含粘性土碎石組成。成因為殘積土和部分坡積土。土的工程性質較好。

滑坡前緣:根據現場調查，廢棄農田邊緣以外的梯田未見明顯變形跡象，廢棄農田邊緣為滑坡前緣。

滑坡后緣:在高程320 m～340 m左右，邊界裂縫分布明顯而且連續。

通過調查得到結論是滑動面方面的特征為第四系土層和巖層之間發生。

4)該滑坡水文工程地質條件。

該區滑坡體內地下水主要為潛水，透水性較差。排泄途徑主要為沿坡下滲和表面蒸發兩種方式。向低洼處排泄，滑坡區內部分區域有泉水出露。滑坡體內滑坡前緣與后緣的水位高差達8 m左右，由此，水力坡度相對較大，這樣的結果是對滑坡的穩定性極為不利的。

5)滑移帶特征。

根據滑坡體巖土特征，滑帶土應位于殘坡積層與基巖的接觸帶，由于滑坡體處于相對穩定階段，其滑帶土特征不明顯，鉆孔內取滑帶土的原狀土樣較困難，所取的樣數較少，代表性較差，故可選用性質與之相近的滑坡體軟弱層②層指標進行穩定性驗算。

6)滑坡形成特征。

該滑坡山坡和斜坡上的第四系堆積物較松散，透水性相對較好，有利于地下水的流動。其下的巖石強度相對較高，透水性弱，這樣的結果是在第四系松散堆積物和巖層接觸的部分水分較充分，很容易形成軟弱滑動面，同時，由于土中含水量較大，土和巖石的抗剪強度降低，上層土體易沿下伏基巖頂面滑動，由于地下水的下滲作用，滑坡土體中的含水量增加，降低土體的穩定性。前緣有小沖溝分布，溝中溪流具下蝕及側蝕作用，沖刷土體導致邊坡前抗滑阻力減小，使山坡失去穩定而滑移。由此得到結論是該滑坡的形成主要是自然地質作用的結果。

2.2 穩定性分析

1)滑坡穩定性計算分析。

從滑坡目前的變形破壞特點看，滑體處于相對穩定狀態。該滑坡取飽和重塑土強度與滑面的實際強度較接近。潛在滑面為松散堆積層與基巖的接觸面，根據土工試驗強度參數計算兩個縱剖面滑體的穩定性，計算方法采用條分法，計算公式如下:

其中，Fs為穩定性系數;Qi為第i塊段滑動面與水平面的夾角，(°);Ri為作用于第i塊段的抗滑力，kN/m;Ni為第i塊段滑動面的法向力，kN/m;φi為第i塊段土的內摩擦角，(°);Ci為第i塊段土的粘聚力，kPa;Li為第i塊段滑動面長度，m;Ti為作用于第i塊段滑動面上的滑動分力，kN/m，出現與滑動方向相反的滑動分力時，Ti應取負值;ψj為第i塊段土的剩余下滑動力傳遞至i+1塊段時的傳遞系數。

計算模型見圖1和圖2。計算結果如表1所示。

2)滑坡滑面強度參數的反分析。

該滑坡采用反分析方法確定滑面強度參數，具體做法是該方法是在假定滑坡穩定性系數的基礎上進行。據GB 50021-2011巖土工程勘察規范中關于反分析的具體規定，在采取強度參數時，對處在暫時穩定的滑坡，假設滑坡穩定性取1.00～1.05。由此分析該滑體的滑動速率基本為零，假設在枯水季節滑體處于相對穩定，在雨季滑坡發生滑動，在規范的要求和綜合分析后，選取滑坡的穩定性系數Fs=1.00作為該滑坡滑面強度參數反分析的依據。

圖1 A—A′剖面穩定性計算模型

圖2 B—B′剖面穩定性計算模型

表1 各剖面滑體的穩定性表

用所有土層飽和重塑土強度參數的加權平均值C和φ值計算得出的滑坡穩定性系數(見表2)，與定性分析得出的滑坡穩定性分析判斷較為接近，可作為滑面強度參數的反分析的基礎值。B—B′剖面穩定性系數Fs=1.03，與實際接近。在反分析計算中，只要計算出B—B′剖面的穩定條件，滑坡體就處于相對穩定狀態。分別取穩定性系數Fs=1.00和1.05，通過滑坡整體性反演計算，得出滑坡體強度參數的反分析結果如表2所示。

表2 滑坡體強度參數反分析計算結果表

綜合滑坡區土工試驗結果和滑體強度參數的反分析，建議取滑面強度參數C=20.00 kPa，φ=15.50°作為滑坡治理設計的依據。

3)滑坡穩定性評價。

根據地面觀測，在勘探期間未見裂縫寬度繼續擴大的跡象，整個滑坡體未見明顯變形，目前滑坡體基本上處于相對穩定狀態。從滑坡目前的變形破壞特點看，滑體已經表現出一定的蠕滑變形特征，但并沒有表現出整體的明顯位移，處在暫時穩定階段。但將來有可能在雨季滑動，潛在滑面為松散堆積層與基巖的接觸面，若不及時治理，有發生整體滑坡的可能。若發生滑坡，將會造成滑坡區及下方農田的毀壞，危及農民生命財產安全。由于村莊距滑坡體相對較遠，約為700 m，滑坡體下方溝谷較為開闊，產生次生泥石流的可能性較小。

3 結語

經過工程地質調查、勘察及穩定性定量計算分析后，得出結論:該滑坡在目前情況下整體處于極限平衡狀態，但滑體已經表現出一定的蠕滑變形特征，在雨季可能發生滑動，必然造成難以估量的損失，所以必須對滑坡進行治理。治理方法設置抗滑樁、完善邊坡的排水系統等需要進一步的規劃設計并加強對滑坡的監測。

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