某滑坡稳定性分析评价

李雯瑜+康乐

摘要：通过现场勘察并在分析该滑坡特征及成因等的基础上，利用传递系数法和推力法简化方程式计算滑坡的稳定性。结果表明该滑坡近期在雨季处于不稳定状态，旱季表层土体处于欠稳定状态，而地震时处于不稳定状态。根据稳定分析及推力计算，滑坡区为整体滑移区，在确保治理工程的经济合理性和安全性的前提下，采取防治措施，防止其再次扩大范围，减少损失，确保居民安全。

Abstract： Based on the field investigation and analysis of the characteristics and origin of the landslide， the stability of the landslide is calculated by using the transfer coefficient method and the simplified method of thrust. The results show that the landslide area is unstable in the rainy season， the surface soil in the dry season is in an unstable state， and the earthquake is in an unstable state. According to the stability analysis and thrust calculation， the landslide area is the whole slip zone. Under the premise of ensuring the economic rationality and safety of the control project， the prevention and control measures should be taken to prevent it from expanding again， reducing the loss and ensuring the safety of the residents.

關键词：滑坡；发育特征；稳定性评价；治理研究

Key words： landslide；developmental characteristics；estimation of stability；governance research

中图分类号：TU94+3.2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）20-0078-03

1 工程概况

该滑坡点，出现短时强降水天气（降雨量达80毫米，局部100毫米），于2016年9月16日出现前缘剪出、开裂迹象，水泥路面开裂，边坡滑坡，滑体上房屋拉裂，2016年雨季到来，变形范围向后扩大，直接威胁到坡下住民小组26户住房，65人的生命财产安全。经过现场踏勘，该滑坡有扩大的趋势，还将威胁到乡村道路约200m及居民土地9000m2，威胁资产达到460万，住家人数约65人及过往行人、车辆。情况十分紧急，又正是雨季，对其进行应急治理十分必要。

滑坡总体地形坡度15～26°，滑体上分布有一栋房，及旱耕地，耕地边呈陡坎，一般45°-70°，前沿为修建乡村公路后形成陡坎，前沿变陡，陡坎高1～10.5m，目前在前沿陡坎上可见滑体剪出迹象和公路路面裂缝。第四系松散层厚度0.5～6.6m，斜坡总体不稳定，已形成滑动，后沿目前裂缝已被村民采用人工填实，防治雨水直接从裂缝渗入。滑体平均厚度约5m，长平均约110m，宽平均约70m，滑体方量预计38500m3左右，其滑动范围较小。

2 场地条件分析

2.1 地形、地层

滑坡区为滇中高原的一部分，属构造侵蚀浅切割低中山～丘陵地貌，地势北高南底，地面高程2209～2241m，相对高差32m左右，山顶浑圆平缓，山坡以15°-26°左右的斜坡为主。耕地边呈陡坎，一般45°-70°，前沿为修建乡村公路后形成陡坎，前沿变陡，陡微地貌为上中缓下陡型斜坡，斜坡总体坡向228°。

按地质年代、地质成因及组成成分不同，滑坡地层可分为第四系全新统覆盖层（Q4）和震旦系下统澄江组（Zac），其中前者按成因分为人工填土层（Q4ml）、第四系残坡积层（Q4el+dl）、滑坡堆积物（Q4del）等。

2.2 地质构造

滑坡地处扬子准地台西部，川滇台背斜与滇东台褶带的交汇部位，区域以普渡河断裂为界，以东为滇东台褶带，以西为川滇台背斜，滑坡区属于川滇台背斜构造区，区内断裂、褶皱等地质构造走向以北西-东南方向为主。在滑坡区北乡村公路旁旁有一断裂发育。断裂面倾向30°，倾角70°，断裂上下两盘均为澄江组地层。断裂北盘地层倾向30°，倾角45°，岩层有拖拽和产状变化现象。南盘地层倾向223°，倾角15°-50°，岩层有拖拽和产状变化现象。根据区域地质调查资料，断裂走向北西-南东，长度大于3.0km，为张性正断层，受断裂影响，上盘岩体裂隙发育、破碎。

滑坡范围位于上述断裂上盘，地质构造为岩层南西倾的单斜构造，岩层产状：223-250°∠15°-50°。滑坡属于土质滑坡，顺向坡。本滑坡区地层产状223°∠50°。

2.3 地震及区域地壳稳定性

滑坡处于小江地震带中部西缘，新构造活动较频繁强烈。区域新构造运动以断块隆升和断陷及地震活动为主要特征。调查区属于地壳稳定性次不稳定区滑坡区，抗震设防烈度为VII度，设计基本地震加速度0.15g，设计地质分组为第二组。区域地震主要受活动性断裂控制，小江断裂、普渡河断裂和汤朗-易门断裂是主要发震构造，各断裂历史上都发生过6.5-8级的大地震。调查区属于小江地震带，带内自1750年以来发生6级以上地震4次。

3 稳定性分析评价

3.1 稳定性影响因素

据调查分析，覆盖土层松散，边界呈“圈椅”状，强风化层厚度较大，风化强烈，滑坡坡度较大，岩土界面倾角大，在雨水骤降、坡顶加载、坡脚切坡、排水不良、地震等不利条件下，斜坡土体有可能沿岩土界面或强风化岩体中软弱层滑动而发生滑坡。

3.2 破坏模式及其危害性

①破坏模式。

根据本次勘察可知，该滑坡为土质滑坡，如遇不利荷载，如暴雨、坡脚切坡、坡顶加载、地震等，土体可沿软弱的粘土层产生滑动。其运动形式以牵引式为主。

②危害性。

目前勘查范围内坡脚居民小组住户，常住人口26户，约65人，滑体上1户房屋已损坏，公路已开裂，还影响到部分耕地，斜坡上林地，保护对象较重要，如不治理，危害性较大。

3.3 计算剖面的选取与工况

滑坡为土质滑坡，基岩顶面有一层粘土，为相对软弱面，为滑带，滑带（基岩面）呈折线状，故稳定性计算采用传递系数法。计算剖面选用B-B′剖面方向为滑坡的最大重力作用方向，与滑坡主滑方向一致。稳定性计算中，考虑到雨季、暴雨状态下变形加剧，故选取饱和状态下作控制性计算。考虑暴雨或长期降雨状态（雨季），荷载主要为饱和状态下的滑体自重，安全稳定系数取1.05。计算工况及安全系数见表1。考虑A、B、C三个工况。

3.4 稳定性計算方法及计算公式

滑坡稳定性计算采用目前国内滑坡治理常用的传递系数法和推力法简化方程式进行计算。其计算成果作为评价依据及治理设计依据。

滑坡稳定性系数Fs计算公式：

第Ⅰ块土体的滑坡推力（剩余下滑力）计算公式：

Ei=ψi-1Ei-1+FstTi-Ri （2）

具体应考虑因素如下：

①滑体重量。

采用饱水状态重度进行计算，而库水水下部分采用浮重度进行计算，滑体条块的面积采用计算机直接从剖面图上量取。

②水的因素。

当滑体内有动水压力作用时，考虑动水压力对滑坡稳定性的影响。动水压力作用方向近似为水面倾斜方向需将其分解为与滑面平行和垂直方向的两个分力。

考虑动水压力和地震力，公式（1）应修正为：

公式（2）修正为：Ei=ψi-1Ei-1+FstFi-Ri （4）

3.5 计算参数的选取

①土体重度的确定。

根据覆盖土层室内试验结果，考虑土体土质不均，局部颗粒有架空现象，综合确定土体天然重度按粉质粘土（较填土大）取19.80kN/m3，饱和重度取21.00kN/m3（经验值）。

②相对软弱面土抗剪强度指标。

采用暴雨工况作为控制状态反算，与残余值和峰值的平均值基本一致，故：天然抗剪峰值采用最小值C为19.7Kp，平均值Φ值为10.4°。饱和状态下，计算值采用反算值C为17.3Kp，Φ值9.9°。

3.6 计算结果

滑坡稳定性根据DZ/T0218-2006《滑坡防治工程勘察规范》标准执行，见表2。

根据前述的计算工况，对各段剖面的稳定系数计算结果见表3。

3.7 稳定性评价

剖面B-B′表层土滑动时天然状态稳定系数为1.034，滑坡处欠稳定状态；雨季稳定系数为0.912，滑坡处不稳定状态；但受地震影响，稳定系数为0.937，处不稳定状态。

4 结语

①结合滑体岩性、滑面深度、滑体体积、主要诱发因素，确定滑坡类型为小型浅层土质牵引式滑坡，土体较薄，目前滑坡迹象明显（已滑动），有继续扩大的可能性。

②该滑坡近期在雨季处于不稳定状态，旱季表层土体处于欠稳定状态，而地震时处于不稳定状态。

③通过稳定性分析，整个滑体虽然在暴雨、地震的影响下，会处于不稳定状态，但滑体厚度不大，最大剩余下滑力51吨左右，可以通过治理加以利用，保护其下方的房屋等。

④斜坡下端接近坡脚段坡度较陡，阻滑力小，滑体在降雨时，滑带土变软，强度降低，且降雨增加滑体质量，下滑力增加，斜坡体应力平衡被破坏，加之前缘凌空，致使斜坡失稳现场滑坡。故诱发滑坡的主要因素为降雨、滑体、滑带土的工程地质性质、地形条件，岩土界面的倾角，斜坡凌空条件。上述地质、环境等条件是发生滑坡的客观因素。

⑤根据稳定分析及推力计算，滑坡区为整体滑移区，应采取防治措施，确保治理工程的经济合理性和安全性，防止其再次扩大范围，减少损失，确保居民安全。位于滑坡体上的居民建筑已经遭到严重破坏，建筑地基严重变形，不宜再居住，应另选场地建房。

参考文献：

[1]殷跃平，刘传正，陈红旗，等.云南镇雄赵家沟特大滑坡灾研究[J].山地学报，2013，21（1）：6-15.

[2]雷建强.堆积层滑坡稳定性分析[J].城市道桥与防洪，2012（2）：19-21.

[3]DZ/T0218-2006，滑坡防治工程勘查规范[S].