楊 明

1 概述

愛(ài)國(guó)村變形體位于重慶市云陽(yáng)縣雙江鎮(zhèn)愛(ài)國(guó)村專(zhuān)業(yè)復(fù)建公路一帶,地處長(zhǎng)江支流紫金溝左岸,構(gòu)造上處于硐村背斜南東翼,基座為侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組地層。變形體體積12.5×104m3,分布高程366 m～380 m。變形體后緣是云陽(yáng)縣渝巴移民復(fù)建路雙白段,是云陽(yáng)縣重要的交通要道?，F(xiàn)階段變形體上尚有十家農(nóng)戶(hù)居住,人口數(shù)十人。若變形體產(chǎn)生滑移,將危及這一帶居民生命及財(cái)產(chǎn)安全,造成較大的生命財(cái)產(chǎn)損失,并將影響雙白段的運(yùn)營(yíng)。估算直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)300萬(wàn)元,間接經(jīng)濟(jì)損失1 000萬(wàn)元。

愛(ài)國(guó)村變形體的變形主要集中于變形體的中后部,變形表現(xiàn)為地面裂縫、建筑物變形破壞等。據(jù)調(diào)查:目前滑體上發(fā)育橫向、切向拉裂縫數(shù)條,大部分延伸方向近東西向,延伸最大長(zhǎng)度達(dá)40 m,裂縫開(kāi)口寬度在5 mm～20 mm,最大拉裂寬度達(dá)60 mm。致使公路路面及居民房屋多處拉裂。而變形體的中前部變形則較弱,僅在變形體的前緣地段見(jiàn)有一處土體滑塌,滑塌體面積200 m2,體積500 m3。

2 變形體形成分析

1)變形體形成的影響因素。a.降雨。變形體的誘發(fā)因素主要是降雨的影響,降雨過(guò)程中,地表水入滲土體增大了變形體重量,降低了滑動(dòng)面的抗剪強(qiáng)度,增大了下滑力。變形體區(qū)在連續(xù)降雨期間變形則說(shuō)明降雨的影響是其主要的誘發(fā)因素之一[1,2]。b.人類(lèi)工程活動(dòng)。變形體的前、后緣均有公路通過(guò),尤其是后緣渝巴移民復(fù)建路在修建過(guò)程中棄土直接置于變形體的后部,加大了變形體重量,增大了下滑力。據(jù)訪問(wèn),變形體發(fā)生變形的時(shí)間在修路之后,故可說(shuō)明人類(lèi)工程活動(dòng)是其主要的誘發(fā)因素之一。

2)變形體成因機(jī)制分析。變形體所處紫金溝岸坡,溝谷不斷下切,形成斜坡,由于變形體前緣切坡和后部加載,使坡體內(nèi)積累的應(yīng)力釋放和集中,同時(shí)在臨空面附近,產(chǎn)生新的應(yīng)力集中,在以自重為主的坡體應(yīng)力長(zhǎng)期作用下,坡體向臨空面方向沿坡腳部位剪應(yīng)力集中帶形成剪切破裂面,在地下水作用下軟化滑帶處巖土體,使其抗剪強(qiáng)度迅速降低,在源于土體自重而產(chǎn)生的下滑推力作用下,剪應(yīng)力高度集中,迅速向未被剪斷的聯(lián)系土體集中使其破壞,導(dǎo)致后緣拉裂面與前緣剪裂面貫通,最終產(chǎn)生突發(fā)性的破壞,形成滑坡。

3 變形體穩(wěn)定性計(jì)算與分析評(píng)價(jià)

愛(ài)國(guó)村變形體易滑帶受軟弱面及臨空面控制,呈起伏不平的折線形,故采用傳遞系數(shù)法來(lái)評(píng)價(jià)斜坡的穩(wěn)定性及計(jì)算變形體推力[3,4]。其變形體的計(jì)算方案的選取、剖面的選取見(jiàn)圖1。

3.1 計(jì)算方案

經(jīng)分析變形體土體的巖、土狀態(tài)及荷載組合,選定如表1所示的3種方案進(jìn)行變形體穩(wěn)定性計(jì)算。

表1 變形體穩(wěn)定性及推力計(jì)算方案表

3.2 計(jì)算參數(shù)的選取

1)變形體土體重量。天然狀態(tài)下人工填土采用經(jīng)驗(yàn)值19.6 kN/m3,粉質(zhì)黏土層重度采用20.01 kN/m3。飽水狀態(tài)下試驗(yàn)成果平均重度20.14 kN/m3。

2)水的考慮。在5年一遇暴雨?duì)顟B(tài)下,按變形體1/3的厚度考慮地下水,并考慮動(dòng)水壓力,滑帶按飽水考慮。50年一遇暴雨?duì)顟B(tài)下,滑體土按2/3厚度考慮地下水,并考慮動(dòng)水壓力,滑帶按飽水考慮。入滲系數(shù)取0.50。

3)滑體上覆建筑荷載。穩(wěn)定性計(jì)算中,僅考慮中后部民房分布的地表荷載,荷載按15 kN/m的線荷載均布。

4)抗剪強(qiáng)度C,φ值。本次計(jì)算中變形體易滑帶土體抗剪強(qiáng)度反算值指標(biāo)C=23.6 MPa,φ=7.2。

5)安全系數(shù)(K值)的選取。推力計(jì)算中,根據(jù)《三峽庫(kù)區(qū)崩塌滑坡與塌岸地質(zhì)災(zāi)害防治工程地質(zhì)勘查技術(shù)要求》(試行),勘查等級(jí)為Ⅲ級(jí),正常工況下安全系數(shù)KS值取1.15(工況Ⅰ);在特殊工況下(工況Ⅱ,Ⅲ)安全系數(shù)KS值取 1.05。

3.3 計(jì)算結(jié)果

在對(duì)剖面進(jìn)行條分時(shí),采用3種荷載組合,變形體計(jì)算基本數(shù)據(jù)及變形體穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果和推力值見(jiàn)表2。

表2 愛(ài)國(guó)村變形體穩(wěn)定性及推力一覽表

4 結(jié)語(yǔ)

愛(ài)國(guó)村變形體在工況Ⅰ時(shí),K=1.094,變形體處于潛在不穩(wěn)定狀態(tài);在工況Ⅱ時(shí),K=0.994,變形體處于不穩(wěn)定狀態(tài);工況Ⅲ時(shí),K=0.928,變形體不穩(wěn)定。從表2中可看出,現(xiàn)階段變形體處于基本穩(wěn)定狀態(tài),而在大暴雨或暴雨+地震時(shí),變形體整體將會(huì)失穩(wěn)。因此,總體上愛(ài)國(guó)村變形體雨季不穩(wěn)定,存在滑動(dòng)的可能。

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