《【2017年整理】天然状态与强降雨状态下某滑坡体的稳定性分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【2017年整理】天然状态与强降雨状态下某滑坡体的稳定性分析（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、天然状态与强降雨状态下某滑坡体的稳定性分析邓高 1 郑伟锋 2 （1.广东省地质建设工程集团公司，广东广州，510080；2. 深圳市勘察研究院有限公司，广东深圳，518026）摘要：采用极限平衡法中的不平衡推力法，分析了某滑坡体在天然状态、强降雨状态两种工况下的稳定性；根据计算结果对比分析了两种工况下滑坡体的稳定性，为滑坡的治理提供了计算依据。关键词：滑坡，极限平衡法，不平衡推力法，稳定性分析1.工 程 概 况塔山滑坡位于广东省开平市长沙区平岗村塔山开元塔底。70 年代末 80 年代初，由于建设工程的需要，在塔山的东南侧进行采石，采用放炮等土石法，致使塔山南侧岩石大量开采形成陡崖，并使周边岩
2、土体产生裂缝，之后由于人为因素和自然因素的影响，塔山南侧裂缝逐渐扩大，至 90 年代，开始形成滑坡。塔山滑坡在平面上呈北小南大的梨形扇状，剖面上呈阶梯状，北宽约50m，南宽约 90m，南北纵向长约 170m，主滑动方向约 190。滑坡后缘顶部最高点标高为 76.5m，滑坡剪出口位于坡底公路旁，标高为 9.8m。滑坡体表面植被覆盖，滑坡中部自然坡度为 2335，前缘为高约 1017m，坡度约 3545的人工边坡，东南侧局部切坡较陡，切坡角在 4581。滑坡体分布面积约10000m2，平均厚度约 7m，总体积近 70000m3，滑坡规模属中型滑坡。2.滑坡体的工 程 地 质 概况及滑动面特征塔山滑
3、坡滑坡体主要由第四系坡积土层、风化残积土层、侏罗系中上统百足山群、全风化、强风化、少量中风化基岩组成。滑坡体中上部为残积土层，主要由粉土、粉质粘性土组成，呈可塑状或松散状，含较多的碎石和砂、砾石，透水性较好；风化残积土层主要由粉质粘性土，含少量碎石和砂砾石组成，局部夹有全风化、强风化岩，其透水性较差；基岩主要为全风化、强风化泥质粉砂岩，含少量强、中风化岩块，其透水性较好；滑床基本处在中微风化泥质粉砂岩、粉砂质泥岩中，岩石呈中厚层状，岩质坚硬，局部裂隙发育，透水性好。高 程 (m）距 离 (m）61 32-3bzJ mlQ24 52-3bzJJ2-3bzQelelQQdlQdl 面动滑33-1
4、坡积含碎石粉质粘土 2 残积砂质粘性土 3 侏罗系中上统砂岩4 强风化 5 中风化 6 微风化图 1 塔山滑坡工程地质剖面图滑坡滑动面起始于开元塔下方的滑坡后缘后壁的地裂缝底部；滑坡上部滑动面位于强风化与中风化破碎岩接触带，靠近滑坡顶部滑动面局部位于中风化破碎岩之中，该段滑动面深度在 3.85.4m 之间，从西向东滑动面深度逐渐减小，滑动面空间形态呈微起伏状，倾角较缓，约 1027；滑坡体中部滑动面位于全风化、强风化与中风化岩的接触带中，该段滑动面深度在 610.2m 之间，从西向东滑动面深度逐渐增大，滑动面空间形态呈波浪起伏状，倾角约1524；滑坡前缘滑动面位于全风化岩、风化坡积土、冲积土中
5、，没有明显的剪出口，根据公路路面隆起形状，可推测滑坡的滑出前缘在公路隆起处，滑坡左侧滑出位置位于公路北侧陡坡的风化土层下部，滑坡右侧滑出位置位于公路北侧的切坡带土层中，该段滑动面深度在 3.312.8m 之间，滑动面空间形态呈波浪起伏状，倾角约-154。整个滑动面空间呈波浪起伏状，滑动面倾向约1903.滑坡体稳 定 性 分 析当滑坡的滑动面由一些倾角较缓、相互间变化不大的折线组成时，可以采用不平衡推力法（传递系数法）来求解滑坡推力和滑坡的稳定性系数，该方法是我国铁路与工民建等部门在进行边坡（滑坡）稳定性验算中常用的方法。本文即采用不平衡推力法进行塔山滑坡的稳定性分析。3.1 岩土参 数 的选用
6、根据滑坡岩土体物理力学性质的试验结果（表 3-1） ，考虑到滑坡体主要由第四系坡积、残积和侏罗纪风化岩组成，并且表层的第四系土层较薄，在整个滑坡体中占的比重不大，为求解的方便，将全、强风化岩的试验参数的平均值作为剩余推力法的计算参数，并结合滑坡周边地区的工程经验确定剩余推力法的计算参数（表 1） 。由于滑坡区的地下水位埋藏较深，基本都在滑坡体以下的基岩中，因此采用剩余推力法计算滑坡推力及稳定性系数时可不考虑孔隙水压力的作用。表 1 不平衡推力法计算参数重度 （KN/m 3） 粘聚力 c（Kpa） 内摩擦角 （）介质名称天然 饱和 天然 饱和 天然 饱和滑坡岩土体 19.0 19.5 17.0
7、13.8 17 14.73.2 各工况条件下不平衡推力法计算结果根据滑坡区场地钻探和物探的勘查结果，选取滑坡区四处具有代表性的剖面进行滑坡稳定性系数计算，各剖面滑块划分为 1214 个不等，滑坡滑面的转折处均落在钻探点上。根据以上提供的岩土体参数和计算剖面，可计算出四个典型剖面的滑坡稳定性系数（计算求解信息见表 2、表 3） 。表 2 滑坡各剖面在各工况下的稳定性系数 表 3 各工况下各剖面最大剩余推力（KN）剖面工况1234工况一 0.957 0.997 1.061 1.246工况二 0.813 0.834 0.897 1.0123.3 不 平 衡 推力法计算结果分析对计算结果进行整理，可以
8、得到各个剖面剩余推力对比图（见图 2）02040608010120140160180-1806-1402-108-604-20204608条 块 点 距 离 滑 坡 后 缘 距 离 /m 1 剖 面2 剖 面3 剖 面 4 剖 面滑坡剩余推力KN/m条 块 点 距 离 滑 坡 后 缘 距 离 /m02040608010120140160180-500501015020滑坡剩余推力KN/m 条 块 点 距 离 滑 坡 后 缘 距 离 /m 1 剖 面2 剖 面3 剖 面 4 剖 面剖面 工况 1234工况一 738.96 674.52 677.52 155.88工况二 1829.68 1920.
9、51 1725.25 1159.60（工况一） （工况二）图 2 各剖面滑坡剩余推力从滑坡各剖面的稳定性系数计算结果可以看出，整个滑坡的稳定性由各分块剖面来决定。在天然状态下（工况一） ，剖面 、 的稳定性系数小于121，表明这两剖面均处于不稳定状态，而 、 剖面的稳定性系数均大于341，处于稳定状态，但 剖面的稳定性系数仅为 1.061，安全储备不高。从垂3直于滑坡滑动的方向看，整个滑坡从左至右是由不稳定向稳定过渡，稳定性系数也逐渐提高。在强降雨作用下（工况二） ，滑坡体 、 剖面的稳定性12系数为 0.813 和 0.834，而 、 为 0.897 和 1.012，从稳定性系数可以看34出
10、强降雨作用使得滑坡各剖面的稳定性系数全面下降，滑坡整体处于不稳定状态。虽然 剖面的稳定性系数仍然大于 1，但安全储备太低，在降雨的反复4作用或其他外力作用下仍然是不稳定的。滑坡在工况一作用下的最大剩余推力出现在 剖面，为 738.96KN，剩余推力曲线的走向在两工况下基本一致，从剩余推力曲线（图 3-3）在滑坡前缘的数值可以发现， 和 剖面的剩余推力在滑坡的前缘均出现负值，说明34这两剖面在工况一作用下均处于自稳状态，这与计算得到的两剖面稳定性系数的反映是一致的。滑坡在强降雨作用下各剖面的最大剩余推力大小与其稳定性系数基本成反比，滑坡推力最大值出现在 剖面，此时的稳定性系数为 0.834。从图
11、 3-32中可以看出最大剩余推力的最大值基本出现在距离滑坡后缘 100125m 之间，滑坡推力的发展从滑坡后缘开始呈先增大后减小趋势。对于 剖面，滑坡推力4传递到最后一滑块时开始出现负值，说明在工况二作用下该剖面段仍然处于稳定状态 ，与计算求出的稳定性系数结论一致。4.结论和建议（1）塔山滑坡在天然状态下（工况一）处于右稳左不稳的状态，即 和1剖面处于不稳定状态， 处于基本稳定状态， 处于稳定状态。234（2）在强降雨作用下（工况二） ，滑坡各剖面稳定性系数下降明显，前三个剖面处于不稳定状态，只有局部 剖面（靠近采石场一侧）仍然处于稳定4状态，但安全储备不高。（3）从滑坡的剩余推力上看，剩余推
12、力在距离滑坡前缘 4060m 处为最大，各剖面剩余推力总体呈先增大后减小趋势，剩余推力大小与滑坡体所发生的位移基本成正比。（4）不平衡推力法具有概念清晰、计算简便的特点，是滑坡稳定性分析的实用方法，对滑坡防止治理工程具有指导作用；但是如果需要了解滑坡体内部的应力应变关系，还得借鉴有限元分析方法。参考文献1 滑坡防治M. 铁道部科学研究院西北研究所编， 1977.2 张一成，钟立勋. 滑坡与泥石流M. 北京：民族出版社， 1987.3 易顺民. 广东省滑坡活动的时间分布规律研究J. 热带地理， 2007.（6）：499504.4 AM 伏罗洛夫土体及建筑物稳定性的保证措施，19495 王恭先滑坡防治及研究述评滑坡文集. 北京：人民铁道出版社， 1976.6 陈祖熠. 土质边坡稳定性分析程序 原理方法M. 北京：中国水利出版社，2005.3.7 钱家欢，殷宗泽. 土工原理与计算M. 中国水利水电出版社， 1996.第一作者简介：邓高，1964 年 6 月生，男，大学本科，高级工程师。广东省地质建设工程集团公司，从事地质灾害治理、岩土工程及水工环地质勘查等工作。
