滑坡穩(wěn)定性評價(jià)范文

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《礦產(chǎn)與地質(zhì)雜志》2014年第三期

1滑坡體變形特征

黃崗滑坡位于黃崗北西側(cè)的山坡地帶，該滑坡由于人類活動開挖坡腳而形成，具有清晰的滑坡周界，主滑方向約為15°，滑坡后緣有明顯的呈環(huán)狀錯(cuò)落形成的陡坎，平面上總體呈不規(guī)則舌狀，滑坡體長約36m，寬約60m，前后緣的高差約33m；滑坡體邊坡坡度30°～45°，下覆基巖巖層產(chǎn)狀45°∠26°，坡向和巖層傾向呈小角度相交；坡頂為平臺，前緣的關(guān)押點(diǎn)圍墻因滑坡的變形造成破壞，后緣由于錯(cuò)落形成的陡坎高達(dá)2．5m，中后部發(fā)育有多條橫向的張拉裂縫，裂縫延伸最長達(dá)3m，裂縫最寬處達(dá)10cm，裂縫最大可見深度達(dá)0．5m；滑坡中前部有三處錯(cuò)臺，錯(cuò)臺高度0．3～1．2m；滑坡的東、西兩側(cè)邊界清晰，有明顯的錯(cuò)臺，錯(cuò)臺高度0．1～0．5m。

2滑坡形成條件及成因機(jī)制分析

2．1滑坡形成條件巖石在自然狀態(tài)下風(fēng)化程度自上而下逐漸降低，埋藏較淺的砂巖和碳質(zhì)頁巖在長期的風(fēng)化作用下，首先被風(fēng)化，風(fēng)化后砂巖的節(jié)理裂隙發(fā)育，為地表水的下滲提供了通道，地表水下滲后，遇到隔水性較好的碳質(zhì)頁巖，水沿著砂巖和碳質(zhì)頁巖的交界面下滲，泥化了受風(fēng)化影響的碳質(zhì)頁巖，這一層泥質(zhì)層為滑坡的產(chǎn)生提供了條件。由于人類工程活動，坡體前緣產(chǎn)生了臨空面，坡體在自重應(yīng)力的作用下，使得坡體向臨空方向發(fā)生蠕變，其后緣產(chǎn)生自坡面向深部發(fā)展的拉裂。該區(qū)受季風(fēng)影響，降雨豐沛，年平均降雨量1900mm，且強(qiáng)降雨集中，因而滑坡體雨量補(bǔ)給充沛。雨水的侵入使巖土體飽水增重、增加空隙水壓力和裂隙面動水壓力，同時(shí)減小潛在滑移面的抗剪強(qiáng)度，這些均體現(xiàn)了降雨對坡體構(gòu)成的危害。黃崗滑坡正是在上述條件的綜合作用下形成的。另外，該滑坡所處地區(qū)屬于區(qū)域相對穩(wěn)定區(qū)，故地震對此滑坡的影響很小。

2．2滑坡的成因機(jī)制分析該滑坡為較為典型的蠕滑－拉裂型巖質(zhì)滑坡，其破壞形式為剪切破壞。在滑坡形成之初，隨著滑坡前緣的開挖，坡體向臨空方向發(fā)生蠕滑變形，使坡體后緣產(chǎn)生一些細(xì)小的拉裂縫。伴隨著雨水的滲入，會對上伏的殘坡積粘土、全風(fēng)化砂巖和碳質(zhì)頁巖產(chǎn)生浸濕作用，加大坡體的自重；特別在暴雨條件下，水流排暢不便，將會產(chǎn)生水頭，在滑體后部產(chǎn)生靜水壓力，在滑面上產(chǎn)生揚(yáng)壓力，加上滑坡體在自重作用下，有向下滑動的趨勢，在軟弱結(jié)構(gòu)面抗剪能力不支的情況下，滑坡體會順著這個(gè)軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)生滑移，造成坡體向臨空面發(fā)生蠕滑，隨著滑體蠕動變形和發(fā)展，使得上部堆積體后緣發(fā)生進(jìn)一步的張拉破裂，隨著蠕滑的進(jìn)展，坡面下沉，拉裂面向深處擴(kuò)展，往往達(dá)到潛在剪切面，造成剪切面上剪應(yīng)力集中。地表水沿拉裂面滲入坡內(nèi)，從而又促進(jìn)蠕滑的發(fā)展，削弱剪切面的抗剪強(qiáng)度，最后被剪斷而導(dǎo)致滑坡。

2．3影響滑坡穩(wěn)定性的主控因素及誘發(fā)因素對于黃崗滑坡，坡體自重應(yīng)力對邊坡的變形起了控制性的作用，是主控因素；滑坡體前緣的開挖和地下水的作用是使坡體產(chǎn)生失穩(wěn)的誘發(fā)因素。

3滑坡穩(wěn)定性評價(jià)

滑坡穩(wěn)定性的計(jì)算方法很多，這里采用的是滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范中巖質(zhì)滑坡的極限平衡法進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算程序?yàn)榛轮卫矸桨赣?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)程序。以Ⅰ－Ⅰ’縱剖面為代表，建立的滑坡穩(wěn)定性計(jì)算模型如圖3所示。計(jì)算參數(shù)的選用根據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)并結(jié)合工程地質(zhì)類比和參數(shù)反演綜合確定，滑坡滑體、滑帶土的力學(xué)參數(shù)取值見表1。計(jì)算分為兩種工況：①天然狀況；②暴雨?duì)顩r，通過計(jì)算后，滑坡的穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果見表2。通過穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果顯示，在天然狀況下，該滑坡的穩(wěn)定性系數(shù)為1．08，處于基本穩(wěn)定狀態(tài)；在暴雨?duì)顩r下，滑坡的穩(wěn)定性系數(shù)下降到0．96左右，表明滑坡體在暴雨情況下，穩(wěn)定性下降較多，將處于失穩(wěn)狀態(tài)，會對滑坡體前緣北江監(jiān)獄黃崗關(guān)押點(diǎn)產(chǎn)生威脅。為此，需要對該滑坡進(jìn)行整治以確保黃崗關(guān)押點(diǎn)的安全。

4數(shù)值分析

4．1建模和計(jì)算采用有限元分析軟件－Midas，建立三維數(shù)值模型（圖4），依據(jù)勘查資料對滑坡體不同的地層賦予相對應(yīng)的屬性和巖土力學(xué)參數(shù)，不同的地層在模型中用顏色加以區(qū)分，對模型自動網(wǎng)格劃分后，進(jìn)行數(shù)值分析計(jì)算，通過數(shù)值計(jì)算獲得滑坡整體位移（圖5）和最大剪應(yīng)變（圖6）的計(jì)算成果圖。

4．2數(shù)值計(jì)算成果分析從數(shù)值分析成果圖可知，滑坡體的最大位移部位為整個(gè)滑坡體，且位移量從滑體表面向滑帶逐漸減小，滑帶部位為有位移變化和無位移變化山體的交界部位；剪應(yīng)變最大的部位為滑帶部位，且前緣剪出口部位的剪應(yīng)變達(dá)到最大值。5結(jié)語與防治建議（1）根據(jù)對黃崗滑坡的研究，黃崗滑坡是屬于蠕滑－拉裂型的一個(gè)小型巖質(zhì)滑坡。（2）數(shù)值計(jì)算成果和滑坡現(xiàn)場調(diào)查定性分析以及極限平衡法計(jì)算的成果結(jié)論基本一致；數(shù)值模擬可直觀的反映出滑坡的變形位移和滑帶部位，可在對滑坡的研究中推廣應(yīng)用。（3）天然狀態(tài)下，滑坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)；暴雨情況下，滑坡將處于失穩(wěn)狀態(tài)，故需對滑坡進(jìn)行治理。（4）對滑坡體采取如下防治建議：對滑坡體表層松散物質(zhì)進(jìn)行清理、修坡后，采用格構(gòu)＋錨索的支護(hù)方式對坡體進(jìn)行加固，格構(gòu)處進(jìn)行覆土綠化。在滑坡體的外圍設(shè)置截水溝，阻止外圍地表水進(jìn)入滑坡體內(nèi)。

作者：張明單位：廣東省有色礦山地質(zhì)災(zāi)害防治中心