基于龙王庙滑坡的稳定性验算及评价研究

崔宪丽 刘雪松 韩清雪

引言：本文根据龙王庙边坡工程地质和水文地质条件，通过滑体土现场大密度试验及对室内试验结果的分析，对龙王庙滑坡的稳定性进行了模拟分析与演算；同时采用敏感性分析FOS-C曲线、FOS-φ曲线，对三峡库区典型堆积层滑坡进行模拟验证与曲线对比分析，分别利用传递系数法和Sarma法进行稳定性计算，通过对龙王庙滑坡稳定性的分析与评价，得出滑坡体的稳定状态，为滑坡灾害防治提供科学依据。

長江三峡库区滑坡普遍发育，经历年调查，在1380km长的干流库岸和31条主要支流1615km长的库岸，发现残体大于10×104m3的崩塌滑坡及危岩变形体共428个，总体积达276576.19×104m3[1]。其中，干流302个，体积131552.19×104m3；支流126个，体积145024×104m3。其中龙王庙边坡是该区典型的堆积层边坡。

一、龙王庙滑坡群的基本概况

1.气象

龙王庙滑坡区属亚热带大陆性季风湿润气候区，境内山峦起伏，气候垂直分带明显，全年温暖湿润，光照充足，雨量丰沛，四季分明，春季冷暖多变，雨水较多；夏季雨量集中，炎热多伏旱；秋季多阴雨；冬季少雨雪。多年平均气温18.3℃，极端最低气温-8.9℃（1977年1月30日），夏季极端最高温度42℃（1959年7月2日）。多年平均降雨量1439.2mm，降雨多集中在5—9月份，约占全年降雨量的80%，月最大降雨量376mm（1968年7月），日最大降雨量192.3mm（1962年7月5日。全年无霜期270—310天。主要灾害性天气有春秋连阴雨和夏季暴雨，地区间分布规律是南部多于北部，高山区多于地山区[3]。

2.水文

区域地表水系为长江支流吒溪河。该河发源于木城、凉风垭一带，由北向南流至归州镇注入长江。全长约30km，河床宽度100—250m，水深0.5—3m不等，年平均径流量1.93亿m3，具典型的山区河流特征，即枯洪季节流量变化大，降雨滞流时间短。

二、龙王庙滑坡稳定性分析及评价

1 计算参数的确定

滑体重度根据滑体土现场大密度试验及室内试验结果，同时参考基岩室内测试重度数值，综合确定滑体天然土重度值取23.0KN/m3，饱和重度取23.6KN/m3。

根据室内实验成果滑体内粉质粘土的饱和抗剪强度标准值为C=30KPa，φ=17.5°。结合经验数据综合确定滑体土的抗剪强度为C=28KPa，φ=22°

滑带土的抗剪强度参数的选取合理与否，对滑坡稳定性计算起关键性作用，本次计算采用室内试验值、反演值与经验数据三种方法综合确定滑带土抗剪强度参数。根据钻孔及探槽中取的12组滑带土样试验成果统计，滑带土抗剪强度参数标准值见表1。

龙王庙滑坡为一古滑坡，其滑带强度相对现在而言有所增高，大于残余植；野外取样时由于锤击压实等因素，使其快剪强度实验值有所增大，特别是内聚力。故滑带强度取值处于残余值与固快值之间[4]。

反演法是确定滑带土抗剪强度参数的一种常用方法，根据地表变形迹象，拟定作反演分析Ⅰ—Ⅰ剖面，周缘滑坡体有局部变形迹象，根据国内有关规范及三峡水库滑坡力学参数反演分析经验，确定其作反演分析时，稳定系数为0.95～1.05；最后，根据本区滑坡的变形特征，在进行力学参数反分析时，确定稳

定系数为1.05。

2 稳定性计算与评价

（1）稳定性计算方法

采用滑坡稳定计算通用程序，将滑坡堆积体地形线和滑面简化成折线状，在考虑动水压力的情况下，分别利用传递系数法和Sarma法进行稳定性计算，Sarma法作为校核方法[5]。

（2）计算结果

由于龙王庙滑坡体表层物质渗水性差，地下水位埋深大，包气带厚度较大，暴雨入渗对滑体地下水位抬高不多，滑带多处于饱水状态，滑坡稳定系数在工况①、③、⑤下计算值同工况②、④、⑥下计算值相差不大，故仅输出不利工况②、④、⑥、⑦下的计算结果（见表2）。

（3）稳定性评价

根据滑坡稳定性计算结果可知：Ⅰ号滑坡现状条件下，整体处于较稳定状态，安全储备不高，后缘稳定性较差处于临界失稳状态；在175m库水位和暴雨条件下，滑坡南侧大部分被库水淹没，计算稳定系数1.30—1.66，北侧稳定系数稍大于1，处于临界失稳状态。在175—145m库水位变化和暴雨条件下，是最危险的工况组合，滑坡体大部分处于不稳定状态，仅滑坡南侧处于临界失稳状态。在地震条件下，整个滑体处于临界或不稳定状态。龙王庙滑坡的次级滑体在这几种工况组合条件下均是稳定的。

（4）敏感性分析

滑坡的稳定性受各种内在和外在因素的影响，如滑坡的形态、滑坡岩土体的物理力学性质、地下水、地表水等。在不受人类工程活动的影响或发生失稳滑动的情况下，滑坡的形态特征一般变化不大，因此本文重点选择Ⅰ—Ⅰ剖面对滑带土强度、地下水位因素进行敏感性分析，分析过程如下：

首先确定一套基准参数，运用传递系数法计算出基准条件下滑坡稳定系数Fs0，在此基础上变动其中的某一参量，其他参数固定不变，计算该参数在其变动范围内变动时稳定性系数随之变化的结果，得出敏感系数S。计算公式如下[6]：

S=（η1/η2）*100；η1=ΔFs/Fso，η2=|ΔX|/（Xmax –Xmin）

式中：ΔX——某因素的变化量；Xmax –Xmin——某因素的变化范围；

ΔFs——Fs对应ΔX的变化量；Fso——Fs的基准值

参考文献

[1] 贺可强，王思敬.堆积层滑坡位移动力学理论及其应用 [M]. 北京： 科学出版社， 2007.117-119

[2] 段蔚平，吴光富.坡堆积层滑坡防治[J]. 金属矿山，1997， （10）： 13-15.

[3] 曾钱帮等.基于MIDAS平台复杂地质体FLAC3D模型的自动生成[J].岩土力学与工程学报.2005. 24（6） 1010-1013.

（作者单位：青岛酒店管理职业技术学院）

作者简介

1.崔宪丽，青岛酒店管理职业技术学院 硕士研究生 助教。

2.刘雪松，青岛酒店管理职业技术学院 助教。

3.韩清雪，青岛酒店管理职业技术学院 助教。