土質(zhì)滑坡穩(wěn)定性分析

伍禹飛

摘 要：影響滑坡穩(wěn)定性的因素有很多，其中對(duì)滑坡穩(wěn)定性影響較大的因素有降雨和地震，不同條件下滑坡的穩(wěn)定性是不同的。文章以圓弧條分法分析了汶川地震災(zāi)區(qū)某滑坡的穩(wěn)定性，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的工程地質(zhì)勘察，計(jì)算了滑坡的安全系數(shù)，分析不同條件下滑坡的穩(wěn)定性，并給出相應(yīng)的處理意見。

關(guān)鍵詞：滑坡穩(wěn)定性；地震；降雨；穩(wěn)定性分析

引言

5.12汶川地震發(fā)生后，誘發(fā)了為數(shù)眾多的崩塌、滑坡、泥石流等次生地質(zhì)災(zāi)害，這些重大地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)險(xiǎn)情緊迫、危害巨大、危險(xiǎn)程度高，嚴(yán)重危及著城區(qū)居民生命財(cái)產(chǎn)安全。文章結(jié)合地震區(qū)的某土質(zhì)滑坡，運(yùn)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(wěn)定性[1-5]。

1 地質(zhì)環(huán)境條件

1.1 地形地貌

勘查區(qū)位于白龍江南側(cè)，屬河谷地貌，位于白龍江一級(jí)階地上。微地貌位于凸出的五山嶺山脊兩側(cè)，總體地勢(shì)中部高，東西兩側(cè)低，西側(cè)（左側(cè)）地形較平緩，東側(cè)（右側(cè)）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(duì)高差約為13.00～20.00m，地勢(shì)較為平緩。整體坡度角一般為20～30°。

1.2 地層巖性

勘查區(qū)基巖出露較差，僅在滑坡左側(cè)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(zhì)粘土、卵石土及志留系黃坪組下段千枚巖（Shn1），現(xiàn)就與工程密切的地層由新至老簡(jiǎn)述如下：

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

（2）基巖。工作區(qū)內(nèi)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(fēng)化較嚴(yán)重，強(qiáng)度較低。

1.3 地質(zhì)構(gòu)造及地震

勘察區(qū)在區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造上位于壇罐窯倒轉(zhuǎn)向斜北西翼，巖體較破碎，巖層呈單斜狀產(chǎn)出，下伏基巖為志留系黃坪組下段千枚巖（Shn1），巖層產(chǎn)狀為320°∠72°。根據(jù)場(chǎng)地基巖露頭量測(cè)統(tǒng)計(jì)，場(chǎng)地巖體構(gòu)造節(jié)理裂隙較發(fā)育，主要發(fā)育有兩組裂隙：

Ⅰ組裂隙，其產(chǎn)狀為280～285°∠45～50°，微張，無(wú)充填，可見延伸5.00～8.00m，節(jié)理間距為0.50～1.00m。

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

根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）（2008修訂版），屬抗震設(shè)計(jì)地震第二組，抗震設(shè)防烈度為7°，地震動(dòng)峰值加速度值為0.15g，特征周期為0.40s。

1.4 水文地質(zhì)條件

研究區(qū)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(zhì)類型，劃分為孔隙水。賦存于沖洪積卵石土層中，具潛水性質(zhì)，直接由大氣降水補(bǔ)給，當(dāng)大氣降水時(shí)，很快通過(guò)地徑流向坡腳排泄。經(jīng)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(qū)基本特征

2.1 滑坡邊界、規(guī)模與形態(tài)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(duì)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(duì)高差約為13.00～20.00m，地勢(shì)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(cè)以一小山脊為界，右側(cè)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(zhǎng)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€(wěn)類型為牽引式土質(zhì)滑坡?；聺撛诨瑒?dòng)方向約285°。

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(zhì)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(diǎn)，滑體土的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)疏松～稍密，厚度較薄，一般0.20～0.40m，為村莊建設(shè)回填。

沖洪積層粉質(zhì)粘土呈灰褐～灰黃色。主要由粉粒及粘粒組成，含少量強(qiáng)風(fēng)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(diào)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(wú)變形跡象，故推斷滑坡的滑床主要為卵石土層，局部粉質(zhì)粘土較厚地段為粉質(zhì)粘土。卵石土呈中密狀，鉆探揭露厚度為21.70m，分布于整個(gè)斜坡區(qū)。

2.4 滑帶特征

本次勘查經(jīng)鉆探揭露，未發(fā)現(xiàn)明顯滑帶土。根據(jù)其它鉆孔揭露及地表調(diào)繪推測(cè)，滑坡潛在滑動(dòng)帶主要為粉質(zhì)粘土與卵石土的交界帶；局部土層較厚地段，滑動(dòng)帶為粉質(zhì)粘土。

2.5 滑坡變形破壞特征

據(jù)訪問(wèn)調(diào)查，在5.12地震發(fā)生前，該滑坡體未發(fā)生過(guò)變形，整體穩(wěn)定。受5.12特大地震的影響，位于左側(cè)滑坡體后緣的民房出現(xiàn)倒塌，民房墻體及地坪被拉裂，水溝、公路被拉裂，右側(cè)斜坡上部的菜地發(fā)生開裂、沉降變形。

3 滑坡穩(wěn)定性分析

3.1 計(jì)算模型

根據(jù)滑坡的主滑方向，確定計(jì)算剖面如圖2所示。

3.2 計(jì)算工況

由于坡體表面無(wú)建筑物，坡頂有正在建設(shè)的民房，但建筑物少且荷載不大，零星主要分布在坡頂?shù)匦屋^平坦處，考慮無(wú)集中荷載，故本次計(jì)算基本荷載為土體的自重。

本次計(jì)算分三種工況進(jìn)行計(jì)算，即：工況1：自重；工況2：自重+暴雨；工況3：自重+地震。

3.3 計(jì)算參數(shù)

根據(jù)勘測(cè)結(jié)果以及該地區(qū)的相關(guān)工程類比，綜合確定該滑坡體的物理力學(xué)參數(shù)表如表1所示。

3.4 計(jì)算結(jié)果（見表2）。

由穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果表可知：滑坡在天然工況下處于穩(wěn)定狀態(tài)，在暴雨工況下處于欠穩(wěn)定～基本穩(wěn)定狀態(tài)；在天然+地震工況下處于基本穩(wěn)定～穩(wěn)定狀態(tài)。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)前述滑坡穩(wěn)定性計(jì)算與評(píng)價(jià)，滑坡體目前在現(xiàn)狀處于穩(wěn)定狀態(tài)，但在未來(lái)持續(xù)暴雨的作用下，會(huì)增加滑坡土體的自重，且滑坡土體抗剪強(qiáng)度降低，其上部淺表層粉質(zhì)粘土易產(chǎn)生滑移、垮塌變形，易使坡頂在建房屋產(chǎn)生破壞，會(huì)危及當(dāng)?shù)鼐用竦纳?cái)產(chǎn)。因此應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)措施。

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