某滑坡穩定性分析與評價

華根應 開 明 吳貴琴

(1.蕪湖市勘察測繪設計研究責任有限公司，安徽 蕪湖 241000； 2.湖北省地質勘查基礎公司，湖北 武漢 430000)

某滑坡穩定性分析與評價

華根應1開 明1吳貴琴2

(1.蕪湖市勘察測繪設計研究責任有限公司，安徽 蕪湖 241000； 2.湖北省地質勘查基礎公司，湖北 武漢 430000)

以花栗樹包滑坡Ⅲ的工程實踐為例，通過整理相關勘查資料、巖土試驗等資料，分析了該滑坡的基本情況、滑坡體的物質組成、結構特征及物理力學性質，探討了滑坡的破壞機理，用極限平衡法對滑坡體的穩定性進行了計算，并對其在不同工況條件下的穩定性進行了分析、評價與預測。

滑坡，穩定性，分析

0 引言

花栗樹包滑坡是由三個獨立的滑坡組成，即滑坡Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ，本論文主要探討滑坡Ⅲ的穩定性，該滑坡位于湖北省興山縣香溪河左岸峽口新集鎮游峽路，屬峽口鎮居委會所轄,復建興(山)秭(歸)公路在滑坡Ⅲ后緣通過，滑坡面積4.6×104m2，體積44.2×104m3，為中型土質滑坡。

根據花栗樹包滑坡的勘查資料顯示，不斷發展的地表和房屋裂縫說明花栗樹包滑坡Ⅲ為一經過多次變形而形成的老滑坡，目前處于局部復活變形階段。該滑坡雖然為不涉水滑坡,但在暴雨狀態下處于欠穩定狀態，一旦失穩，危及對象多，災情極為嚴重，據已有資料顯示，每逢暴雨，花栗樹包滑坡Ⅲ曾多次出現滾石傷人的事件，直接經濟損失總計為1 798.7萬元，同時滑坡將造成較大的間接損失，并造成不良社會影響。根據危害對象直接經濟損失情況，確定花栗樹包滑坡Ⅲ防治工程等級為Ⅲ級。

1 滑坡基本情況

1.1 地形地貌

花栗樹包滑坡Ⅲ位于游峽路北側，小沖溝西側，總體呈凸形緩坡，平均坡度約27°，滑坡區內微地貌較明顯，后緣呈圈椅狀，陡壁不明顯，主滑方向為202°，滑坡地形呈前緩后陡形態。滑舌有較明顯的外凸現象。該滑坡處于中等切割丘陵溝谷區，前緣高程為195 m～240 m，后緣高程為280 m～285 m，前后緣最大高程差為86 m，滑坡體大，呈前緩后陡之勢，前緣平均坡度約27°，后緣坡度一般為37°。

1.2 滑坡體的物質組成、結構特征及物理力學性質

滑體從平面物質組成看，一般地表主要為含碎石粉質粘土，在垂向上可分為兩層，具有較典型的二元結構：上層為含碎石粉質粘土，下層主要為碎塊石土。從現有鉆孔資料看，上層滑體厚度一般約2.5 m，下層滑體厚度一般為7 m左右。滑體物質組成粗細顆粒含量、粒徑變化范圍極大，結構不均一，且土體密實度不一，因而土體的物理力學性質變化較大。

滑帶土主要為含礫粉質粘土：灰褐、褐紅色，飽和，可塑，局部軟塑狀態，切面光滑，干強度高，高韌性。含10%～20%左右的角礫，角礫粒徑一般為0.3 cm～2 cm,角礫有機械磨圓的痕跡，具有明顯的剪切擠壓和滑動特征，局部可見礫石的定向排列，在探井中粘土內可見摩擦鏡面和擦痕。

本階段勘察對滑帶取了6件滑帶原狀土樣進行了常規物理力學試驗、抗剪強度試驗(其中抗剪強度試驗進行了直剪、飽和快剪和殘余剪試驗)和顆分試驗，試驗結果見表1。

表1 滑帶土主要物理力學性質統計表

根據顆分試驗，滑帶土主要由粉質粘土、礫、砂等物質組成，其小于0.075 mm細粒含量為20.05%～76%，試樣中大于2 mm顆粒為0%～16%，基本未含有大于60 mm的卵石顆粒,說明該滑坡滑帶土具弱透水性。

滑床為長石砂巖、與粉砂質泥巖互層，一般與滑帶直接接觸的滑床主要為紫紅色粉砂質泥巖。粉砂質泥巖薄層～中厚層狀，風化較為強烈，強風化層厚度一般為0.4 m～2.9 m。砂巖呈灰黃色，中厚層～巨厚層狀，抗風化能力較強，強風化層厚度較薄。

本次勘查共采取了6件巖樣進行了常規物理力學指標試驗，結合三峽庫區工程經驗，建議該滑坡工程區滑床物理力學參數的選取利用表2成果表。

2 滑坡穩定性分析與評價

2.1 滑坡變形破壞模式及穩定性判斷

表2 滑床物理力學參數成果表

花栗樹包滑坡Ⅲ在縱向上可分為二級斜坡，其中以中前緣段滑坡體的變形較為明顯，其變形主要表現為:中前部一平房民宅墻體產生大量裂縫，地面混凝土出現拉裂，民房外擋土墻出現裂縫，突鼓現象。在滑坡Ⅲ后部由于坡度相對較緩，變形不明顯，加之受耕種影響，未見有明顯的裂隙出現。

根據現場地形地貌特征和潛在的破裂面，花栗樹包滑坡Ⅲ變形模式為整體滑移坡壞，屬牽引式滑坡。勘查期間經實地勘查和綜合分析，花栗樹包滑坡Ⅲ在現狀條件下是基本穩定的，但在暴雨條件下可能失穩，滑坡分類為潛在不穩定的因素。

2.2 滑坡穩定性極限平衡法分析

分析滑坡穩定性的方法有很多種，但極限平衡法因其使得分析計算工作大為簡化，在工程實踐中被廣泛應用[1-5]。本次滑坡穩定性極限平衡法分析的計算模型將花栗樹包Ⅲ按Ⅱ—Ⅱ剖面計算(如圖1所示)。

本文計算參數取值方法主要是通過地勘成果分析、反演分析以及參考類似工程經驗等綜合分析后取值。

1)地勘成果。

根據滑體土現場試驗結果，花栗樹包滑坡Ⅲ重度建議值為：天然狀態為21.0 kN/m3，飽和狀態為21.5 kN/m3。

滑帶土抗剪參數C，φ的取值合理與否，對滑坡體穩定性計算、防治工程的設計起著極為關鍵的作用，本次抗剪強度參數取值以室內試驗為基礎，參考現場地質測繪對滑坡體的宏觀定性判斷的反演分析結果，同時參考規范及地區性經驗數據，綜合確定滑帶土抗剪強度參數(見表3)。

表3 滑帶土抗剪強度指標統計表

2)反演分析。

根據花栗樹包滑坡勘查分析，滑坡目前沒有整體滑動，但變形明顯。花栗樹包滑坡Ⅲ處于蠕滑階段，基本處于極限平衡狀態，因此選用該滑坡的Ⅱ—Ⅱ剖面作為反分析剖面。

按《巖土工程勘察規范》中推薦的極限平衡剩余推力法進行抗剪強度參數反演計算。根據水文觀測，在無雨季節地下水接近滑帶位置，在遭遇降雨后水位上升較快，可達到滑體厚度一半的位置。計算時取天然工況地下水位為滑帶滑體交界面，10年一遇暴雨工況取水位為滑體厚度一半位置。反演分析成果見圖2～圖4。

由于該滑坡目前處于蠕變狀態，根據《巖土工程勘察規范》，綜合分析花栗樹包滑坡體的地質條件、滑體及滑帶土的物理力學參數、試驗成果及反演分析成果，并類比相似工程實踐經驗，確定滑坡Ⅲ穩定系數可取Ks=1.02，滑帶土體力學參數C=25 kPa，φ=18°，確定設計計算參數見表4。

表4 滑帶土抗剪參數取值表

分析項目天然狀態飽和狀態粘聚力C/kPa內摩擦角?/(°)粘聚力C/kPa內摩擦角?/(°)室內試驗平均值3719.528.518.3室內試驗標準值31182417反演分析值2518滑帶參數綜合建議值35192518

2.3 滑坡穩定性計算

1)計算工況。

花栗樹包滑坡Ⅲ為不涉水滑坡,計算工況如下:

工況1：自重+地表荷載。

工況2：自重+地表荷載+10年一遇暴雨。

2)計算結果。

本次穩定性計算分別采用了傳遞系數法、計算采用理正軟件為計算程序。計算結果如表5所示。

表5 花栗樹包滑坡穩定性計算成果表

從表5可知，滑坡Ⅲ在天然工況下計算穩定系數小于安全系數，說明目前是欠穩定的,安全儲備很低。在遭遇暴雨狀況下，滑坡Ⅲ計算穩定系數為0.969，小于1.10的安全系數，滑坡Ⅲ將處于失穩狀態。

3 結語

根據宏觀變形分析表明花栗樹包滑坡Ⅲ在地面尚未發現變形跡象，屬基本穩定狀態。穩定性計算結果表明，該滑坡在天然工況下穩定系數為1.025，處于基本穩定狀態，但安全儲備較低。在10年一遇暴雨特殊工況下穩定系數為0.969，滑坡穩定性很低，將產生整體失穩，說明降雨對該滑坡的形成發展起到了至關重要的作用,為了防止雨季雨水下滲降低坡體穩定性，建議采用抗滑樁+排水措施對該滑坡進行治理。

[1] GB 50330-2002，建筑邊坡工程技術規范[S].

[2] JTG D30-2004，公路路基設計規范[S].

[3] GB 50007-2002，建筑地基基礎設計規范[S].

[4] 李金燕，孫艾林.馬舍坑滑坡穩定性計算分析與防治對策[J].江西煤炭科技，2011(2)：107-109.

[5] 徐邦棟.滑坡分析與防治[M].北京:中國鐵道出版社，2001：142-145.

[6] 馬王龍，吳早生.某滑坡穩定性分析[J].山西建筑，2013，39(8)：47-48.

Stability analysis and evaluation of a landslide

HUA Gen-ying1KAI Ming1WU Gui-qin2

(1.WuhuGeotechnicalandSurveyDesignInstitueofLimitedLiabilityCompany,Wuhu241000,China；2.GeologicalExplorationinHubeiProvinceBasedCompany,Wuhan430000,China)

The engineering practice on the landslide Ⅲ of Hualishubao as an example, the survey data and soil test were collected, the basic situation of the landslide, the landslide material composition, structure characteristics and physical and mechanical properties were analyzed， the failure mechanism of the landslides were discussed, the landslide stability were calculated by limit equilibrium method, and the stabilization under different conditions were analyzed, evaluated and forecasted.

landslide, stabilization, analysis

1009-6825(2014)34-0089-03

2014-06-19

華根應(1979- )，男，工程師； 開 明(1976- )，男，工程師； 吳貴琴(1980- )，女，高級工程師

TU413.62

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