土質滑坡穩定性分析

伍禹飛

摘 要：影響滑坡穩定性的因素有很多，其中對滑坡穩定性影響較大的因素有降雨和地震，不同條件下滑坡的穩定性是不同的。文章以圓弧條分法分析了汶川地震災區某滑坡的穩定性，結合現場的工程地質勘察，計算了滑坡的安全系數，分析不同條件下滑坡的穩定性，并給出相應的處理意見。

關鍵詞：滑坡穩定性；地震；降雨；穩定性分析

引言

5.12汶川地震發生后，誘發了為數眾多的崩塌、滑坡、泥石流等次生地質災害，這些重大地質災害隱患點險情緊迫、危害巨大、危險程度高，嚴重危及著城區居民生命財產安全。文章結合地震區的某土質滑坡，運用圓弧條分法，分析了在自重、降雨、地震不同的情況下滑坡的穩定性[1-5]。

1 地質環境條件

1.1 地形地貌

勘查區位于白龍江南側，屬河谷地貌，位于白龍江一級階地上。微地貌位于凸出的五山嶺山脊兩側，總體地勢中部高，東西兩側低，西側（左側）地形較平緩，東側（右側）地形起伏大。該滑坡前緣位于一沖溝的丘間梯田，溝底部分地段基巖出露，地面高程為611.50～618.00m；滑坡后緣為五山嶺山脊的平壩邊緣，地面高程為631.70～631.90m，相對高差約為13.00～20.00m，地勢較為平緩。整體坡度角一般為20～30°。

1.2 地層巖性

勘查區基巖出露較差，僅在滑坡左側沖溝邊有出露。主要出露地層為第四系人工填土、沖洪積粉質粘土、卵石土及志留系黃坪組下段千枚巖（Shn1），現就與工程密切的地層由新至老簡述如下：

（1）第四系。第四系松散土層主要為沖洪積粉質粘土及卵石土層（Q4al+pl）。沖洪積粉質粘土，厚度一般約3m，最厚段可達6.50m，主要分布于五山嶺山頂及兩側斜坡一帶；沖洪積卵石土層，厚度較大，一般20～30m，分布于整個勘查區。

（2）基巖。工作區內基巖主要為志留系黃坪組下段（Shn1），其巖性主要為千枚巖，巖體較破碎，表層風化較嚴重，強度較低。

1.3 地質構造及地震

勘察區在區域地質構造上位于壇罐窯倒轉向斜北西翼，巖體較破碎，巖層呈單斜狀產出，下伏基巖為志留系黃坪組下段千枚巖（Shn1），巖層產狀為320°∠72°。根據場地基巖露頭量測統計，場地巖體構造節理裂隙較發育，主要發育有兩組裂隙：

Ⅰ組裂隙，其產狀為280～285°∠45～50°，微張，無充填，可見延伸5.00～8.00m，節理間距為0.50～1.00m。

Ⅱ組裂隙，產狀為350～355°∠70～80°，張開20～40mm，粘性土填充，可見延伸3.00～5.00m，節理間距為0.30～0.50m。

根據《建筑抗震設計規范》（GB50011-2001）（2008修訂版），屬抗震設計地震第二組，抗震設防烈度為7°，地震動峰值加速度值為0.15g，特征周期為0.40s。

1.4 水文地質條件

研究區域上覆第四系松散堆積層為中等透水層，按照地下水的賦存介質類型，劃分為孔隙水。賦存于沖洪積卵石土層中，具潛水性質，直接由大氣降水補給，當大氣降水時，很快通過地徑流向坡腳排泄。經查勘，該斜坡由于地形較陡，大氣降水能較迅速排出坡體，地下水總體貧乏。

2 滑坡區基本特征

2.1 滑坡邊界、規模與形態特征

該滑坡前沿位于一沖溝形成的丘間梯田，溝底部分地段基巖出露，地面高程為611.50～618.00m，溝底相對高差約為6.50m，沖溝縱坡約為7%，為潛在剪出口位置；滑坡后緣為山脊的平壩邊緣，地面高程為631.70～631.90m，相對高差約為13.00～20.00m，地勢較為平緩；坡面多呈階梯狀，每階高1.00～3.00m不等。整體坡度角一般為20～30°。

滑坡左側以一小山脊為界，右側以剪切裂縫為界，后緣以拉張裂縫及形成的陡坎為界。

滑坡縱向平均長約100.00m，橫向平均寬度約40.00m，平面面積約4000.00m2，平均厚度約為5m，其體積約為2.0×104m3?；率Х€類型為牽引式土質滑坡?；聺撛诨瑒臃较蚣s285°。

2.2 滑體特征

鉆探資料表明，滑體總厚度2.40～4.20m。主要由沖洪積粉質粘土組成，表層有少量人工填土。且具有前緣薄，中后緣附近較厚的特點，滑體土的結構和分布特征如下：

人工填土層以棄土層、建筑垃圾為主，偶夾生活垃圾。該層結構疏松～稍密，厚度較薄，一般0.20～0.40m，為村莊建設回填。

沖洪積層粉質粘土呈灰褐～灰黃色。主要由粉粒及粘粒組成，含少量強風化千枚巖碎塊，呈硬塑～可塑狀，厚度2.40～4.20m。

2.3 滑床特征

由地表調繪可知：在滑坡體坡腳附近高陡田坎均為沖洪積卵石土層，呈中密狀，無變形跡象，故推斷滑坡的滑床主要為卵石土層，局部粉質粘土較厚地段為粉質粘土。卵石土呈中密狀，鉆探揭露厚度為21.70m，分布于整個斜坡區。

2.4 滑帶特征

本次勘查經鉆探揭露，未發現明顯滑帶土。根據其它鉆孔揭露及地表調繪推測，滑坡潛在滑動帶主要為粉質粘土與卵石土的交界帶；局部土層較厚地段，滑動帶為粉質粘土。

2.5 滑坡變形破壞特征

據訪問調查，在5.12地震發生前，該滑坡體未發生過變形，整體穩定。受5.12特大地震的影響，位于左側滑坡體后緣的民房出現倒塌，民房墻體及地坪被拉裂，水溝、公路被拉裂，右側斜坡上部的菜地發生開裂、沉降變形。

3 滑坡穩定性分析

3.1 計算模型

根據滑坡的主滑方向，確定計算剖面如圖2所示。

3.2 計算工況

由于坡體表面無建筑物，坡頂有正在建設的民房，但建筑物少且荷載不大，零星主要分布在坡頂地形較平坦處，考慮無集中荷載，故本次計算基本荷載為土體的自重。

本次計算分三種工況進行計算，即：工況1：自重；工況2：自重+暴雨；工況3：自重+地震。

3.3 計算參數

根據勘測結果以及該地區的相關工程類比，綜合確定該滑坡體的物理力學參數表如表1所示。

3.4 計算結果（見表2）。

由穩定性計算結果表可知：滑坡在天然工況下處于穩定狀態，在暴雨工況下處于欠穩定～基本穩定狀態；在天然+地震工況下處于基本穩定～穩定狀態。

4 結束語

通過前述滑坡穩定性計算與評價，滑坡體目前在現狀處于穩定狀態，但在未來持續暴雨的作用下，會增加滑坡土體的自重，且滑坡土體抗剪強度降低，其上部淺表層粉質粘土易產生滑移、垮塌變形，易使坡頂在建房屋產生破壞，會危及當地居民的生命財產。因此應當采取相應措施。

參考文獻

[1]張克恭，劉松玉，等.土力學（第二版）[M].北京：中國建筑工業出版社，2005.

[2]陳祖熠.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.

[3]許強，裴向軍，黃潤秋，等.汶川地震大型滑坡研究[M].北京：科學出版社，2009.

[4]黃昌乾，丁恩保.邊坡工程常用穩定性分析方法[J].水電站設計，1999，15（1）：53-58.

[5]崔政權，李寧.邊坡工程理論與實踐最新發展[M].北京：中國水利水電出版社，1999.