云南省某自然村邊坡的穩(wěn)定性分析評價

陳天合

摘要：分析了云南省維西縣西北部某自然村邊坡的變形特征，采用畢肖普法對邊坡的穩(wěn)定性作了計算和分析評價。計算中考慮了天然狀況、地震和暴雨等因素對邊坡穩(wěn)定性的影響。在暴雨和地震存在的條件下都會對邊坡造成失穩(wěn)、破壞，致使邊坡穩(wěn)定性降低，地震是主要影響邊坡穩(wěn)定性的因素，暴雨影響相對較小?？紤]到不穩(wěn)定因素的存在，建議采取相應(yīng)的防治措施，這對地質(zhì)性質(zhì)相似邊坡的治理具有一定的指導(dǎo)意義。

Abstract： The paper analyzes the deformation characteristics of a natural village slope in the northwest of Weixi County， Yunnan Province. The stability of the slope is calculated and analyzed by Bishop's method. The influence of natural conditions， earthquakes and heavy rains on slope stability is considered. In the presence of heavy rains and earthquakes will cause instability and damage to the slope， resulting in reduced slope stability. The main factors affecting the slope stability are earthquakes， and the impact of heavy rain is relatively small. Taking into account the existence of unstable factors， and it is recommended to take appropriate control measures. This has certain guiding significance to the governance of geological similarity slope.

關(guān)鍵詞：邊坡；穩(wěn)定性；影響因素；分析評價

Key words： slope；stability；influencing factors；analysis and evaluation

中圖分類號：U213.1+3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）24-0120-03

0 引言

該邊坡位于云南省西北部，地理坐標(biāo)為東徑98°54′～99°34′，北緯26°53′～28°02′之間。全村國土面積17.00平方公里，海拔2100.00m，年平均氣溫9.00℃，年降水量830.00mm。該邊坡坡體較陡，加之地震力作用，使原有邊坡的穩(wěn)定性降低。另外，由于坡頂?shù)牡缆份^窄，道路右側(cè)臨空，且道路坡度較大，又未采取任何保護(hù)措施。坡頂?shù)缆烦霈F(xiàn)7cm寬，5m長的裂縫。目前，其正處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，若不采取措施進(jìn)行有效的防治，隨著時間的推移，一旦遇連續(xù)強(qiáng)降雨或地震等事件，該邊坡可能沿基巖接觸面發(fā)生整體滑移。本文通過采用畢肖普法對邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析，以便為日后治理提供建議。

1 工程地質(zhì)條件

1.1 地形地貌、巖性

該邊坡地處維西縣西北部，位于青藏高原向云貴高原的過渡地帶，橫斷山系縱谷區(qū)，屬高山峽谷地貌。區(qū)內(nèi)碧落雪山山脈、瀾滄江、云嶺山脈、金沙江由西向東相間排列，地勢總體由東南向西北階梯狀抬升[1]區(qū)域出露的主要地層有二疊系，巖性主要為二長片麻巖、石英片巖；中三疊系上蘭組，巖性主要為灰色絹巖片巖、白云片巖；上二疊系攀天閣組巖性主要由流紋巖、英安質(zhì)流紋巖組成；上三疊系石鐘山組巖性主要為砂巖夾砂礫巖、灰?guī)r；新第三系中統(tǒng)新雙河組巖性主要為紫紅、淺紫色細(xì)礫巖，灰色石英砂巖、粉砂質(zhì)泥巖；第四系全新統(tǒng)主要為沖、洪積砂礫石層、粉質(zhì)粘土層。

1.2 地質(zhì)構(gòu)造

所在區(qū)域處于三江印支褶皺系弧形轉(zhuǎn)彎受急劇擠壓而變窄的部位，地質(zhì)構(gòu)造十分復(fù)雜。區(qū)域構(gòu)造線受構(gòu)造單元影響，呈南北向至北北西向展布，褶皺和斷裂構(gòu)造均較為發(fā)育，褶皺多為線狀緊密褶皺或同斜倒轉(zhuǎn)褶皺，斷裂以高角度逆沖斷裂為主。

1.3 地震及地殼穩(wěn)定性

區(qū)域地震活動比較頻繁，地震的空間分布與活動斷裂帶相吻合，地震多為淺源構(gòu)造地震。該自然村及周邊村莊曾多次發(fā)生次生落石災(zāi)害，造成了縣境內(nèi)公路多處坍塌，農(nóng)村公路及農(nóng)田水利設(shè)施、農(nóng)村輸電線路損毀嚴(yán)重。由于震區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)脆弱，使得震后全縣地質(zhì)災(zāi)害隱患加劇。尤其在降雨及其他自然因素影響下，不但影響著邊坡的穩(wěn)定性，而且嚴(yán)重威脅著村民的出行及人身安全。

1.4 巖土體工程地質(zhì)特性

邊坡主要分布由土黃色粉質(zhì)粘土構(gòu)成的坡面殘坡積層和新第三系強(qiáng)風(fēng)化泥巖層。其主要物理性參數(shù)指標(biāo)詳見表1。

1.5 邊坡的危害特征

由于邊坡主要分布有坡面殘坡積層和新第三系強(qiáng)風(fēng)化泥巖層。在強(qiáng)降雨和地震等其他自然地質(zhì)條件下會嚴(yán)重影響邊坡的穩(wěn)定性。進(jìn)而對邊坡造成一定的破壞，威脅著該村村民的人身和出行安全。因而本文采用畢肖普法對邊坡的穩(wěn)定性作出分析評價[3]。

2 穩(wěn)定性分析評價

2.1 計算剖面的選取與工況

邊坡是以坡面殘坡積層及強(qiáng)風(fēng)化泥巖層的接觸面為潛在滑面的形式進(jìn)行變形破壞的，選取1-1′和3-3′兩個剖面分別進(jìn)行計算。詳見圖1和圖2。根據(jù)該邊坡所處的地理位置及其邊坡的工程地質(zhì)特點，以及高程較大，水庫蓄水不會對其穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，因此對這一工況不作分析。本次穩(wěn)定性分析主要考慮地震和暴雨因素，并按以下工況考慮：基本組合（天然狀況，載荷為自重）；特殊組合1（天然狀況+暴雨，載荷為自重+暴雨）；特殊組合2（天然狀況+地震，載荷為自重+地震）。

2.2 邊坡穩(wěn)定性及反演計算

通過綜合計算便可以得到穩(wěn)定性系數(shù)的計算成果，見表2。

表3表明：該自然村邊坡不穩(wěn)定邊坡1-1′剖面在基本組合工況下穩(wěn)定性系數(shù)為1.073，處于基本穩(wěn)定狀態(tài)；在特殊組合1（天然狀況+暴雨）工況下，穩(wěn)定性系數(shù)為1.019，處于欠穩(wěn)定狀態(tài)；在特殊組合2（天然狀況+地震）工況下，穩(wěn)定性系數(shù)為0.937，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。不穩(wěn)定邊坡3-3′剖面在基本組合工況下穩(wěn)定性系數(shù)為1.087，處于基本穩(wěn)定狀態(tài)；在特殊組合1（天然狀況+暴雨）工況下，穩(wěn)定性系數(shù)為1.027，處于欠穩(wěn)定狀態(tài)；在特殊組合2（天然狀況+地震）工況下，穩(wěn)定性系數(shù)為0.995，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，反演參數(shù)計算表見表4。

3 結(jié)論及建議

①該自然村邊坡剖面1-1′和剖面3-3′在基本組合工況下都處于基本穩(wěn)定狀態(tài)；1-1′和3-3′剖面在特殊組合1（天然狀況+暴雨）工況下局部都處于欠穩(wěn)定狀態(tài)；在特殊組合2（天然狀況+地震）工況下局部都處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

②影響該自然村的主導(dǎo)因素是地震，暴雨相對較小。

③由于該邊坡坡體坡度較陡，垂直節(jié)理發(fā)育。因此建議在滿足邊坡穩(wěn)定的前提下，經(jīng)濟(jì)合理地布置工程，減小對天然土體結(jié)構(gòu)的擾動和破壞，并應(yīng)盡量采取相應(yīng)的防護(hù)與治理措施，進(jìn)一步減少因邊坡破壞帶來的損失，這對地質(zhì)性質(zhì)相似邊坡的治理也具有一定的指導(dǎo)意義。

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