李盼盼

(西北大學 地質學系/大陸動力學國家重點實驗室，陜西 西安 710069)

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府谷縣某保障性住房滑坡穩(wěn)定性分析

李盼盼

(西北大學 地質學系/大陸動力學國家重點實驗室，陜西 西安 710069)

[摘要]由于府谷某保障性住房工程建設坡腳開挖誘發(fā)老滑坡復活，對坡腳的道路和保障性住房造成嚴重威脅。通過收集資料，結合現(xiàn)場調查，查明研究區(qū)的地質環(huán)境條件，分析影響該滑坡穩(wěn)定性的主要因素，利用傳遞系數(shù)法對該滑坡的穩(wěn)定性進行定量評價，提出分級削坡減載、抗滑樁支擋加固、坡面防護、排水等多項措施相結合的治理方法。

[關鍵詞]滑坡；穩(wěn)定性分析；傳遞系數(shù)法；滑坡治理

滑坡在我國是—種比較常見的地質災害，目前人們還難以安全控制它，開展滑坡的穩(wěn)定性分析和治理方面的研究工作對于保證滑坡的長期穩(wěn)定和人們的生命安全至關重要[1-8]。謝守益[3]根據(jù)對長江三峽庫區(qū)典型滑坡的分析，得到幾個典型滑坡降雨誘發(fā)的閥值，并利用閥值分析了典型滑坡降雨誘發(fā)的概率。王發(fā)讀[4]運用二元回歸法建立預測模型，對雨量在淺層堆積物滑坡中的預測、預報作用進行了探討。張桂榮[5]基于WEBGIS平臺，結合浙江省氣象臺提供的雨季實時降雨量與降雨量預測信息，建立了浙江省突發(fā)性地質災害預警預報系統(tǒng)。吳宏偉[8]用有限元法模擬雨水入滲引起的暫態(tài)滲流場，研究了降雨特征、水文地質條件及坡面防滲處理等因素對暫態(tài)滲流場和斜坡安全因數(shù)的影響。

本文所研究滑坡位于府谷縣某保障性住房的東側，該滑坡坡腳開挖，誘發(fā)老滑坡復活而形成新的滑坡，目前該滑坡有明顯的滑移，對滑坡坡腳的道路和保障性住房的安全造成了一定的危險，該滑坡必須進行徹底的治理。本文通過對研究區(qū)區(qū)自然地理地質概況、巖土類型與性質因素、地表水地下水環(huán)境因素及人工活動因素調查的基礎上，分析府谷縣某保障性住房滑坡的穩(wěn)定性，并提出相應的治理措施。

1研究區(qū)概況與滑坡特征

府谷縣地處蒙古高原與陜北黃土高原東北部的接壤地帶，毛烏素沙漠東南緣。府谷新區(qū)規(guī)劃項目總體地勢北西高，南東低，區(qū)域內海拔高程在808.0～1 114.1 m之間，相對高差306.1 m，最高點位于大寨溝溝腦分水嶺山峰，最低點位于黃河河漫灘。地貌為黃河西岸的石質丘陵溝壑-階地地貌。區(qū)內地形陡峭，沖溝發(fā)育，溝壑縱橫。

該滑坡為牽引式基巖順層滑坡，主滑方向305°，平面形態(tài)呈圈椅狀。滑動面中后部較平直，傾角22°～25°，前緣出現(xiàn)反翹，傾角為-6°～-10°?；w上窄下寬，滑體平均寬約200 m，主軸長約200 m。根據(jù)勘查資料，滑體的平均厚約15 m，中軸滑體厚度可達17.0 m，滑體兩側厚度稍小，約8～9 m，滑體體積約23.6×104m3，按滑體體積劃分，屬中型滑坡。

滑體的主要組成部分為砂、泥巖強至中等風化堆積物，兩側后部有黃土，坡面局部有填土。填土及黃土結構較松散，且空間分布厚度不一。但滑坡整個坡面較為平順，約為22°左右，只有滑體前緣受擠壓隆起?；瑤а卦嫉貙榆浫踅Y構面發(fā)育，基本無切層現(xiàn)象，顏色以灰白色、褐色、褐黃色為主，層理明顯，薄層狀～層狀，結構較致密，具有變薄和尖滅現(xiàn)象，巖石膠結程度差，中等風化。滑床主要為下三疊系細砂巖夾泥巖，局部為泥質砂巖，顏色為灰白、灰黃及褐色，層理發(fā)育，薄層狀～層狀。巖層產狀290°～305°∠22°～25°，中等風化～微風化。

圖1　滑坡剖面圖

2滑坡穩(wěn)定性分析與評價

2.1極限平衡法(傳遞系數(shù)法)

結合該斜坡災害的特點，采用剛體極限平衡法的傳遞系數(shù)法定量分析計算其穩(wěn)定性，具體計算公式如下：

其中

ψj=cos(θi-θi+1)-sin(θi-θi+1)tanφi+1

Ri=(Ni-ui)tanφi+ciLi

Ni=wicosθi

Ti=wisinθi

式中：Kf為穩(wěn)定系數(shù)；wi為第i塊段滑體所受的重力(kN/m)；Ri為作用于第i塊段的抗滑力(kN/m)；Ti為作用于第i塊段的滑動分力(kN/m)；Ci為第i塊段土的粘聚力(kPa)；φi為第i塊段土的內摩擦角(°)；li為第i塊段滑動面長度(m)。

2.2滑坡穩(wěn)定性計算

計算采用有關物理力學參數(shù)是根據(jù)土工試驗、工程地質類比和參數(shù)反算等方法所得的，見表1：

表1　主要地層物理力學參數(shù)

計算結果表明：該滑坡在自重工況下的穩(wěn)定系數(shù)為1.10～1.25，自重+暴雨的工況下的穩(wěn)定系數(shù)為0.83～0.981；滑坡在坡腳開挖到建設場地邊界的情況下，在自重工況下的穩(wěn)定系數(shù)為0.99～1.23，自重+暴雨的工況下的穩(wěn)定系數(shù)為0.70～0.87。通過計算可知，滑坡在開挖坡腳前滑坡處于滑移階段，但如果開挖到建設場地邊界，滑坡將產生劇滑。

3滑坡防治措施

根據(jù)該滑坡的自身規(guī)模、威脅對象、治理成本，確定該滑坡安全等級為一級。綜合考慮該滑坡的形成條件、誘發(fā)因素、穩(wěn)定狀態(tài)，以及新區(qū)開發(fā)建設的需要，擬采取分級削坡減載+抗滑樁支擋加固+坡面防護+排水相結合的綜合治理措施。

3.1削坡減載措施

為有效降低滑坡的剩余下滑力，并減小坡面局部剪出的可能性，首先對原始滑坡體進行適當削坡。結合順層巖質滑坡的特點，第2～4級削坡坡率為1：2，單級坡高8 m；第5～9級削坡坡率為1：2，單級坡高6 m；第5級臺階寬8 m，其余臺階寬4 m，總削坡量23.6×104m3。

3.2抗滑樁支擋措施

沿滑坡底部布置一排共28根矩形抗滑樁。樁身混凝土等級為C30，縱向鋼筋采用HRB400，其余采用HRB335，樁間巖土體采用C20混凝土擋墻支護。

3.3坡面防護和疏排水措施

為防止坡面沖刷和徑流入滲從而劣化坡體穩(wěn)定性，第2～4級削坡坡面均采用采用菱形排水骨架防護，骨架內回填粘土進行包坡。為環(huán)境再造考慮，對包坡坡面進行植草。所有削坡平臺采用30 cm厚的C20混凝土澆筑，平臺內設C20素混凝土排水溝。各平臺排水溝向左右兩側分水，分別匯入左右兩側的自然沖溝內，兩側自然沖溝溝底設C20混凝土的梯形排水溝，并對溝道采用C20混凝土鋪砌，收水后接入市政雨水管網，當梯形排水溝的縱坡大于25°時設置底部抗滑構造，當縱坡大于45°時設置急流槽。為盡可能的疏干滑帶附近的積水，在每兩根抗滑樁之間設一孔深層排水孔。

參考文獻

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[3]謝守益,張年學,許兵,等.長江三峽庫區(qū)典型滑坡降雨誘發(fā)的概率分析[J].工程地質學報.1995，6(2): 60-69.

[4]王發(fā)讀.淺層堆積物滑坡特征及其與降雨的關系初探[J].水文地質工程地質.1995，1: 20-23.

[5]張桂榮,殷坤龍,劉禮領,等.基于WEBGIS 和實時降雨信息的區(qū)域地質災害預警預報系統(tǒng)[J].巖土力學.2005, 26(8): 1313-1334.

[6]BRAND E W, PREMCHITT J, PHILLIPSON H B. Relationship between rainfall and landslide in Hong Kong[C] Proceeding 4th International Symposium Landslides. Toronto:[s.n.], 1984, 1: 377-384.

[7]FUCHU D, LEE C F, SIJING W. Analysis of rainstorm-induced slide-debris flows on natural terrain of Lantau Island， Hong Kong[J]; Engineering Geology, 1999, 51(4): 279-290.

[8]吳宏偉, 陳守義, 龐宇威. 雨水入滲對非飽和土坡穩(wěn)定性影響的參數(shù)研究[J].巖土力學.1999, 3(1): 1-14.

[收稿日期]2015-09-25

[作者簡介]李盼盼(1992-)，女，陜西榆林人，在讀碩士研究生，主攻方向：地質災害防治與評價。

[中圖分類號]P642.22

[文獻標識碼]B

[文章編號]1004-1184(2016)01-0234-02