基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的滑坡敏感性因子分析

徐文剛，邱恩喜

（1.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局物探隊(duì)，成都 610031；2.西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院，成都 610031）

滑坡穩(wěn)定性影響因素分析不但可以找出導(dǎo)致滑坡失穩(wěn)的主要因素，而且在滑坡的治理過程中可以有針對性的采取治理措施，從而使滑坡治理達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)和有效的目的。

1 滑坡基本特征

1.1 地形地貌

老屋里滑坡位于長江一級支流梅溪河左岸，距梅溪河長江入口約1km的斜坡地帶， 總體東高西低，北側(cè)受沖溝深切割，地形坡角較大，一般30°～45°，中下部基巖出露，區(qū)內(nèi)地形坡度起伏不大，一般坡角20°～25°；中下部經(jīng)人類工程活動改造，形成平臺和陡砍，高度3～5m，中后緣的奉—巫公路和金盆公路東側(cè)形成土質(zhì)邊坡高度 5m至8m，坡角31°～40°，傾向 265°～275°，后緣地形坡角較大，一般30～40°，局部可達(dá)50°，高程位于140～220m之間，相對高差80m，屬河谷岸坡地貌。

1.2 滑坡物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征

滑體物質(zhì)成份以粉質(zhì)粘土夾碎塊石為主。粉質(zhì)粘土呈黃褐色，可塑—硬塑，塊碎石成分主要是黃色砂巖、灰色泥灰?guī)r、黑褐色角礫巖組成，粒徑一般0.5～70cm，最大直徑達(dá)1.2m，含量20%～65%?；瑤翞榉圪|(zhì)粘土含角礫：黃褐色、紫紅色，角礫成分以泥灰?guī)r和砂巖為主，呈次棱—次圓狀，直徑一般1～20mm，含量 5%～10%，粉質(zhì)粘土一般呈可塑狀，含水率高，可見鱗片狀搓揉現(xiàn)象。滑床主要為三疊系中統(tǒng)巴東組三段（T2b3），由薄—中層灰色、灰黑色泥質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r不等厚互層，巖層產(chǎn)狀平緩，傾向188°、傾角8°，節(jié)理、裂隙發(fā)育。

1.3 滑坡水文地質(zhì)

滑坡區(qū)地下水類型主要為以松散巖類孔隙水和碳酸巖類巖溶裂隙水兩類，其中：松散巖類孔隙水零星分布于滑坡堆積物中，主要受大氣降雨滲透補(bǔ)給，富水性弱碳酸巖類巖溶裂隙水主要貯存于三疊系中統(tǒng)巴東組（T2b）的泥灰?guī)r裂隙中，受大氣降雨和松散巖類孔隙水補(bǔ)給，在地形有利處以下降泉形式排出地表（滑坡中部北側(cè)邊界附近泉點(diǎn)，流量1.5L/s，于北側(cè)沖溝匯入梅溪河。

2 滑坡敏感性因子選取

根據(jù)極限平衡法計(jì)算公式，選取滑體重度、滑帶抗剪強(qiáng)度（C、φ）為此滑坡的敏感性因子，在它們?nèi)≈捣秶鷥?nèi)分別選用不同的值，計(jì)算對應(yīng)的穩(wěn)定系數(shù)k，得到因子取值范圍內(nèi)穩(wěn)定系數(shù)的變化規(guī)律。

3 因子取值范圍

敏感因子的取值范圍基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，通過對大量土體參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到塊石土的重度γ最小值為19.5kN/m3，最大值為 23.48kN/m3，實(shí)際計(jì)算時采用的重度為 20.5kN/m3；C最小值為 9.34kPa，最大值為32.3 kPa，實(shí)際計(jì)算中采用的值為16.7kPa；φ值最小值為7.5°，最大值為21.7°，實(shí)際計(jì)算時采用的值為9.2°。

選取2-2′剖面作為分析斷面，工程地質(zhì)剖面圖見圖1。

3.1 γ不變時，C、φ與K的敏感性分析

γ=20.5kN/m3，C=7.71～37.7kPa，φ=7.5～21.7°。保持γ不變，改變C、φ值，計(jì)算K。K與C的關(guān)系曲線見圖2、3。

當(dāng)φ=15°時，c和K的關(guān)系曲線見圖4。當(dāng)C=22.7kPa時，φ與 K的關(guān)系曲線見圖 5。由圖 4和圖 5可看出：①在γ不變、C增幅65%時候，K增幅為6.4%，K= 0.014 2C + 0.992 8，關(guān)系曲線趨勢比例系數(shù)為0.014 2；當(dāng)γ不變、φ增幅33%時，K增幅11%，K= 0.047 8φ+ 0.604 9，關(guān)系曲線趨勢比例系數(shù)為0.047 8。表明φ值的敏感性較C值的敏感性高。

圖1 2-2′工程地質(zhì)剖面

3.2 C不變時，γ、φ與K 的敏感性分析

C=16.7kPa，γ=19.5～23.5kN/m3，φ=7.5～21.7°，保持C不變，改變γ、φ值，計(jì)算K。γ、φ與K的關(guān)系曲線見圖6、7所示。當(dāng)φ=15°時γ與K的關(guān)系曲線見圖8。當(dāng)γ=21.5 kN/m3時φ與K的關(guān)系曲線見圖9。由圖8、9可看出：①當(dāng)C不變時，γ增幅5.1%時，K降低1.2%，K=-0.014 6γ + 1.583 4，關(guān)系趨勢比例系數(shù)為-0.014 6；②當(dāng)φ增幅33%時，K增幅12%，K= 0.047 8φ+ 0.558 7，關(guān)系曲線趨勢比例系數(shù)為0.047 8。表明φ值的敏感性比γ值敏感性高。

圖2 不同φ下，c與K的關(guān)系曲線

圖3 不同C下，φ與k的關(guān)系曲線

圖4 當(dāng)φ=15°時C與K的關(guān)系曲線

圖5 當(dāng)C=22.7kPa時φ與K的關(guān)系曲線

圖6不同γ時，φ與K的關(guān)系曲線

圖7 不同φ時，γ與K的關(guān)系曲線

圖8 φ=15°時γ與K的關(guān)系曲線

圖9 當(dāng)γ=21.5 kN/m3時φ與K的關(guān)系曲線

3.3 φ不變時，γ、c與K 的敏感性分析

φ=9.2°，γ=23.5～26.45 kN/m3，C=7.7～37.7kPa，保持φ不變，改變γ、C值，計(jì)算K。計(jì)算C、γ與K的關(guān)系曲線見圖10、11。

圖10 不同C時，γ與K的關(guān)系曲線

圖11 不同γ時，C與K的關(guān)系曲線

圖12 C=22.7kPa時，γ與K的關(guān)系曲線

圖13 γ=23.5 kN/m3時，C與K的關(guān)系曲線

當(dāng)C=22.7kPa時，γ與K的關(guān)系曲線見圖12。當(dāng)γ=23.5 kN/m3時，C與K的關(guān)系曲線見圖13。由圖12和圖13可知：①在保持φ不變時，γ增幅5.1%時，K降低1.5%，K= -0.015 7γ+1.481 8，關(guān)系曲線趨勢比例系數(shù)為-0.0157；②當(dāng)C增幅65%，K增幅7.1%，K= 0.0135C + 0.8383，關(guān)系曲線趨勢比例系數(shù)為0.0135。表明γ的敏感性比C值敏感性高。

綜上可知，K對φ的敏感性最高，γ次之，c值最低。

4 結(jié)論

1）以奉節(jié)縣老屋里滑坡為例，采用極限平衡法分析滑坡穩(wěn)定性時，選取影響滑坡穩(wěn)定性因素為敏感因子，因子取值范圍基于對大量巖土參數(shù)的統(tǒng)計(jì)值，更具可靠性。根據(jù)以上的滑坡敏感性分析知穩(wěn)定系數(shù)K對滑帶的粘聚力φ值最明顯，γ次之，c值最低。

2）本文的滑坡敏感性分析結(jié)果具有一定的針對性，對不同的滑坡因其發(fā)育條件不同，敏感性分析結(jié)果有所不同，本文分析結(jié)果僅供參考。

[1] 四川省建筑設(shè)計(jì)院. 奉節(jié)縣老屋里滑坡詳細(xì)勘查報(bào)告[R]. 2005

[2] 尹洪峰，劉彥書. 老房子滑坡穩(wěn)定影響因素敏感性分析[J]. 長春工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2005, 6(1): 1～4.

[3] 龐茂康，等. 某滑坡滑帶土強(qiáng)度參數(shù)的敏感性分[J]. 水電能源科學(xué). 2010, 28(10): 47～50.

[4] 葛華, 劉漢超. 萬州草街子雙堰塘滑坡穩(wěn)定性影響因素敏感性分析[J]. 中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào). 2003,14(2): 15～18．