華根應(yīng) 開 明 吳貴琴

(1.蕪湖市勘察測繪設(shè)計(jì)研究責(zé)任有限公司，安徽 蕪湖 241000； 2.湖北省地質(zhì)勘查基礎(chǔ)公司，湖北 武漢 430000)

某滑坡穩(wěn)定性分析與評價(jià)

華根應(yīng)1開 明1吳貴琴2

(1.蕪湖市勘察測繪設(shè)計(jì)研究責(zé)任有限公司，安徽 蕪湖 241000； 2.湖北省地質(zhì)勘查基礎(chǔ)公司，湖北 武漢 430000)

以花栗樹包滑坡Ⅲ的工程實(shí)踐為例，通過整理相關(guān)勘查資料、巖土試驗(yàn)等資料，分析了該滑坡的基本情況、滑坡體的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)特征及物理力學(xué)性質(zhì)，探討了滑坡的破壞機(jī)理，用極限平衡法對滑坡體的穩(wěn)定性進(jìn)行了計(jì)算，并對其在不同工況條件下的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析、評價(jià)與預(yù)測。

滑坡，穩(wěn)定性，分析

0 引言

花栗樹包滑坡是由三個(gè)獨(dú)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(wěn)定性，該滑坡位于湖北省興山縣香溪河左岸峽口新集鎮(zhèn)游峽路，屬峽口鎮(zhèn)居委會(huì)所轄,復(fù)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(zhì)滑坡。

根據(jù)花栗樹包滑坡的勘查資料顯示，不斷發(fā)展的地表和房屋裂縫說明花栗樹包滑坡Ⅲ為一經(jīng)過多次變形而形成的老滑坡，目前處于局部復(fù)活變形階段。該滑坡雖然為不涉水滑坡,但在暴雨?duì)顟B(tài)下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，一旦失穩(wěn)，危及對象多，災(zāi)情極為嚴(yán)重，據(jù)已有資料顯示，每逢暴雨，花栗樹包滑坡Ⅲ曾多次出現(xiàn)滾石傷人的事件，直接經(jīng)濟(jì)損失總計(jì)為1 798.7萬元，同時(shí)滑坡將造成較大的間接損失，并造成不良社會(huì)影響。根據(jù)危害對象直接經(jīng)濟(jì)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(cè)，小沖溝西側(cè)，總體呈凸形緩坡，平均坡度約27°，滑坡區(qū)內(nèi)微地貌較明顯，后緣呈圈椅狀，陡壁不明顯，主滑方向?yàn)?02°，滑坡地形呈前緩后陡形態(tài)?；嘤休^明顯的外凸現(xiàn)象。該滑坡處于中等切割丘陵溝谷區(qū)，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(zhì)組成、結(jié)構(gòu)特征及物理力學(xué)性質(zhì)

滑體從平面物質(zhì)組成看，一般地表主要為含碎石粉質(zhì)粘土，在垂向上可分為兩層，具有較典型的二元結(jié)構(gòu)：上層為含碎石粉質(zhì)粘土，下層主要為碎塊石土。從現(xiàn)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?；w物質(zhì)組成粗細(xì)顆粒含量、粒徑變化范圍極大，結(jié)構(gòu)不均一，且土體密實(shí)度不一，因而土體的物理力學(xué)性質(zhì)變化較大。

滑帶土主要為含礫粉質(zhì)粘土：灰褐、褐紅色，飽和，可塑，局部軟塑狀態(tài)，切面光滑，干強(qiáng)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(jī)械磨圓的痕跡，具有明顯的剪切擠壓和滑動(dòng)特征，局部可見礫石的定向排列，在探井中粘土內(nèi)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(jìn)行了常規(guī)物理力學(xué)試驗(yàn)、抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)(其中抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)進(jìn)行了直剪、飽和快剪和殘余剪試驗(yàn))和顆分試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 滑帶土主要物理力學(xué)性質(zhì)統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)顆分試驗(yàn)，滑帶土主要由粉質(zhì)粘土、礫、砂等物質(zhì)組成，其小于0.075 mm細(xì)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(zhì)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(zhì)泥巖。粉砂質(zhì)泥巖薄層～中厚層狀，風(fēng)化較為強(qiáng)烈，強(qiáng)風(fēng)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(fēng)化能力較強(qiáng)，強(qiáng)風(fēng)化層厚度較薄。

本次勘查共采取了6件巖樣進(jìn)行了常規(guī)物理力學(xué)指標(biāo)試驗(yàn)，結(jié)合三峽庫區(qū)工程經(jīng)驗(yàn)，建議該滑坡工程區(qū)滑床物理力學(xué)參數(shù)的選取利用表2成果表。

2 滑坡穩(wěn)定性分析與評價(jià)

2.1 滑坡變形破壞模式及穩(wěn)定性判斷

表2 滑床物理力學(xué)參數(shù)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(xiàn)為:中前部一平房民宅墻體產(chǎn)生大量裂縫，地面混凝土出現(xiàn)拉裂，民房外擋土墻出現(xiàn)裂縫，突鼓現(xiàn)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(xiàn)。

根據(jù)現(xiàn)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(jīng)實(shí)地勘查和綜合分析，花栗樹包滑坡Ⅲ在現(xiàn)狀條件下是基本穩(wěn)定的，但在暴雨條件下可能失穩(wěn)，滑坡分類為潛在不穩(wěn)定的因素。

2.2 滑坡穩(wěn)定性極限平衡法分析

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

本文計(jì)算參數(shù)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(jīng)驗(yàn)等綜合分析后取值。

1)地勘成果。

根據(jù)滑體土現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果，花栗樹包滑坡Ⅲ重度建議值為：天然狀態(tài)為21.0 kN/m3，飽和狀態(tài)為21.5 kN/m3。

滑帶土抗剪參數(shù)C，φ的取值合理與否，對滑坡體穩(wěn)定性計(jì)算、防治工程的設(shè)計(jì)起著極為關(guān)鍵的作用，本次抗剪強(qiáng)度參數(shù)取值以室內(nèi)試驗(yàn)為基礎(chǔ)，參考現(xiàn)場地質(zhì)測繪對滑坡體的宏觀定性判斷的反演分析結(jié)果，同時(shí)參考規(guī)范及地區(qū)性經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，綜合確定滑帶土抗剪強(qiáng)度參數(shù)(見表3)。

表3 滑帶土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表

2)反演分析。

根據(jù)花栗樹包滑坡勘查分析，滑坡目前沒有整體滑動(dòng)，但變形明顯?；ɡ鯓浒垄筇幱谌浠A段，基本處于極限平衡狀態(tài)，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(guī)范》中推薦的極限平衡剩余推力法進(jìn)行抗剪強(qiáng)度參數(shù)反演計(jì)算。根據(jù)水文觀測，在無雨季節(jié)地下水接近滑帶位置，在遭遇降雨后水位上升較快，可達(dá)到滑體厚度一半的位置。計(jì)算時(shí)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(tài)，根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》，綜合分析花栗樹包滑坡體的地質(zhì)條件、滑體及滑帶土的物理力學(xué)參數(shù)、試驗(yàn)成果及反演分析成果，并類比相似工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，確定滑坡Ⅲ穩(wěn)定系數(shù)可取Ks=1.02，滑帶土體力學(xué)參數(shù)C=25 kPa，φ=18°，確定設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)見表4。

表4 滑帶土抗剪參數(shù)取值表

分析項(xiàng)目天然狀態(tài)飽和狀態(tài)粘聚力C/kPa內(nèi)摩擦角?/(°)粘聚力C/kPa內(nèi)摩擦角?/(°)室內(nèi)試驗(yàn)平均值3719.528.518.3室內(nèi)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)值31182417反演分析值2518滑帶參數(shù)綜合建議值35192518

2.3 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算

1)計(jì)算工況。

花栗樹包滑坡Ⅲ為不涉水滑坡,計(jì)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(jì)算結(jié)果。

本次穩(wěn)定性計(jì)算分別采用了傳遞系數(shù)法、計(jì)算采用理正軟件為計(jì)算程序。計(jì)算結(jié)果如表5所示。

表5 花栗樹包滑坡穩(wěn)定性計(jì)算成果表

從表5可知，滑坡Ⅲ在天然工況下計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)小于安全系數(shù)，說明目前是欠穩(wěn)定的,安全儲(chǔ)備很低。在遭遇暴雨?duì)顩r下，滑坡Ⅲ計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)為0.969，小于1.10的安全系數(shù)，滑坡Ⅲ將處于失穩(wěn)狀態(tài)。

3 結(jié)語

根據(jù)宏觀變形分析表明花栗樹包滑坡Ⅲ在地面尚未發(fā)現(xiàn)變形跡象，屬基本穩(wěn)定狀態(tài)。穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果表明，該滑坡在天然工況下穩(wěn)定系數(shù)為1.025，處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，但安全儲(chǔ)備較低。在10年一遇暴雨特殊工況下穩(wěn)定系數(shù)為0.969，滑坡穩(wěn)定性很低，將產(chǎn)生整體失穩(wěn)，說明降雨對該滑坡的形成發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用,為了防止雨季雨水下滲降低坡體穩(wěn)定性，建議采用抗滑樁+排水措施對該滑坡進(jìn)行治理。

[1] GB 50330-2002，建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].

[2] JTG D30-2004，公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] GB 50007-2002，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4] 李金燕，孫艾林.馬舍坑滑坡穩(wěn)定性計(jì)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(wěn)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(yīng)(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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