坝底山滑坡稳定性评价与防治建议

于大鹏 覃秋雅

【摘 要】本文概括介绍了坝底山滑坡的工程地质条件，用Janbu法（结合Geoslope软件）及不平衡推力传递系数法进行了稳定性计算与评价。对典型滑动剖面进行了设计工况下剩余推力的计算，采取抗滑桩选型布置与截排水工程相结合的防治建议。

【关键词】滑 坡；稳定性评价；剩余推力；防治建议

【中图分类号】 P642.2【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0446-02

The Stability Evaluation and Prevention Recommends of BaDiShan-Landslide

YU Dapeng， TAN Qiuya

Geologic Party 103， Guizhou Bureau of Geology and Minerals Exploration & Development， Tongren 554300， China

【Abstract】 This paper generally introduces the engineering geological conditions of the BaDiShan-landslide. Using Janbu method （Combined with Geoslope software） and transfer coefficient method for the stability calculation and evaluation.It does a design condition residual thrust calculations with the typical profiles. Its recommended to take piles selection arrangement and combination of measures to cut drainage works.

【Keywords】 landslide； stability evaluation； residual thrust； prevention recommends

0 引言

近几个世纪以来，滑坡灾害一直是危害人们生命财产和工程建设安全的自然灾害之一[1-2]。在对滑坡基本特征及形成机理查清的基础上选择较为合理的评价方法是评判滑坡稳定性的关键[3]。对潜在灾害性滑坡的防治更是一个系统工程，针对不同滑坡的具体工程地质条件，常用的防治措施也不尽相同。

本文以坝底山滑坡为例，用不同方法对滑坡的稳定性进行了对比评价，计算了不同剖面设计工况下剩余推力。通过结果数据的差异性，给出了滑坡治理措施分部位区别布设抗滑桩和整体布置截排水工程的防治建议。

1 滑坡稳定性分析方法选用

边坡稳定性分析最常用方法基于刚体极限平衡理论的条分法，根据假定所满足的不同平衡条件，极限平衡方法有：瑞典圆弧法、简化Bishop法、Janbu条分法和传递系数法等[4-6]。本文用Janbu法结合Geoslope软件和传递系数法对滑坡稳定性进行了对比计算分析。

简布（Janbu）法又称普遍条分法，它适用于任意形状的滑裂面。其考虑了各条块间的静力平衡水平和垂直作用力，同时考虑条块力矩平衡，是一种比较严格和严谨的分析方法，求算结果相对精确[4]。

传递系数法，亦称折线滑动法或剩余推力法，它是我国工程技术人员创造的一种简化实用滑坡稳定分析方法。由于该法计算简单，并且能够为滑坡治理提供设计推力，因此在国内很多勘察单位、水利部门、铁路部门得到了广泛应用，在国家规范和行业规范中都将其列为推荐的计算方法。

2 坝底山滑坡工程地质条件

2.1 地形地貌

坝底山滑坡位于贵州省石阡县坝底山村，斜坡体的总体地形呈西北高东南低，处于低山地形沟谷地带，滑坡区后缘高程685.0m，前缘高程约630.0m，总体相对高差约55.0m，其工程地质平面图如图1所示。总体地形较陡，呈折线形，滑坡中前部地形坡角坡度约26°，中后部地形坡度约28°，另滑坡上发育有多级缓坡平台。滑坡区属构造侵蚀地貌，为滑坡形成提供了初步条件，滑坡远观正视图如图2所示。

2.2 地层岩性

据工程地质测绘、钻探、探槽揭露，滑坡区地层主要为第四系松散堆积层与志留系秀山组地层。上覆第四系崩残坡积堆积体，粘土夹碎（块）石组成，厚3.0～12.0m。下伏秀山组（S2x）泥质灰岩，中～薄层状构造，属软质岩组，岩体较破碎，岩芯呈柱状，岩层产状125°∠24°，厚度大于100m。

2.3 地质构造及地震

滑坡区处于扬子准地台与黔北台交界处的隆遵断拱和凤冈北北东向构造变形区内，大地构造位置北北东向的带状褶皱附近，局部地段柔皱、挠曲相当发育。

滑坡区抗震设防烈度Ⅵ度，地震加速度0.05g。

2.4 水文地质条件

根据出露的地层岩性及地下水在含水介质中的赋存特征，滑坡区地下水类型可分为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。滑体内地下水主要赋存在含碎石土的孔隙中，因表层土体结构疏松，透水性较强，而下伏基岩表现出一定的隔水性，使岩、土接触带的滑带土因含水性较强而呈软塑状。

2.5 人类工程活动

区内人类工程活动主要表现为农田耕植、切坡建房以及修路等。二十世纪八十年代后，随着人口增长，不断开山垦田，人类工程活动渐趋加剧，对区内地质环境产生了较大的破坏，植被破坏，降低了抗冲蚀能力和局部的稳定性，增加了大气降雨的入渗速度和入渗量，对滑坡的整体稳定性和局部稳定性均产生了一定的不利影响。

3 稳定性计算与评价

3.1 计算剖面及物理力学参数

根据详细勘察工作结合滑坡主滑方向综合确定主剖面，剖面线布置如图1示。该滑坡主要为上部碎石土夹粘土沿与基岩接触的接触面滑动，概化滑坡稳定性计算剖面模型如图3所示。

针对该滑坡目前的变形破坏现象以及其所处状态分析，对该滑坡进行反演分析是具备条件，同时也是符合实际的。为此，本次滑坡稳定性计算参数的确定采用室内土工试验成果与滑带土参数反演相结合的方式进行综合确定。最终，结合勘察实际，确定本次计算滑带土抗剪强度取值见表1。

3.2 计算工况确定

根据区域地震资料可知，可不考虑地震因素对滑坡稳定性的影响。鉴于该滑坡在暴雨期间变形破坏迹象明显，滑坡整体处于欠稳定状态。滑坡稳定性验算考虑以下两种工况，其中工况2为设计控制工况。对降雨工况下的滑坡稳定性计算，主要通过抬升地下水位，增大滑体内的静水压力（或渗透压力）来得以体现。

工况1：（天然状况）自重，γ1=1.20；

工况2：（设计工况）自重+50年一遇暴雨，γ2=1.15。

3.3 稳定性系数及剩余推力计算

本文用Janbu法（结合Geoslope软件）和传递系数法（结合Excel编程）计算各剖面稳定性系数分别见表2，表3。

用传递系数法计算得坝底山滑坡在设计工况2下的剩余下滑力曲线如图4所示。天然状态下，滑坡各计算剖面稳定性系数均大于1.15，条块水平剩余推力均小于0，故计算时不予考虑。

3.4 滑坡稳定性分析评价

通过上述计算结果，对坝底山滑坡稳定性评价如下：

（1）坝底山滑坡在天然状况（工况1）下，稳定性系数均大于1.15，滑坡整体处于稳定状态；但在天然+50年一遇暴雨工况（工况2）下，各典型计算剖面的稳定性均有较大程度的降低，处于基本稳定-不稳定状态。在不平衡推力传递系数法计算中I-I剖面段稳定性系数为1.047，II-II剖面段稳定性系数为0.912，处于不稳定状态，均小于设计工况下的稳定性安全系数1.15，因此，在暴雨工况下滑坡整体处于欠稳定状态。

（2）有图4知，滑坡两剖面处剩余下滑推力值相差较大，下滑段和抗滑段基本一致，为工程措施治理合理选择抗滑桩类型和布置位置提供依据。

（3）由滑坡稳定性计算结果和滑坡宏观变形分析可知，降雨是诱发滑坡发生的关键因素，其对滑坡整体稳定性影响较大；由滑坡敏感性分析成果可知滑带土抗剪强度对滑坡稳定性较大，而降雨又是引起滑带土抗剪强度降低的关键因素。

4 建议防治方案

（1）采用抗滑桩与排水工程相结合的治理方案。在滑坡前缘两个典型剖面区域分别布设一排抗滑桩。I-I剖面附近布置15根H型抗滑桩，桩间距为6.0m，桩长15.0m，断面尺寸1.2m×2.0m；在II-II剖面附近布置10根B型抗滑桩，桩间距为6.0m，桩长18.0m，断面尺寸2.0m×3.0m。在滑坡体内外设置排截水沟进行排水，同时对滑坡体各方面进行监测，以确保滑坡的安全稳定。

经验算分析，知布设抗滑桩设计推力符合工程治理需要，设计分析对比见表4（验算过程限于篇幅略）。

（2）地表截排水工程：根据滑坡区边界特点结合滑坡实际的工程地质条件，拟在坝底山滑坡体外侧约3.0m处布置一条截水沟，以拦截滑坡区外的地表水。同时在滑坡体内设置排水沟，排除坡体上的地表水。

（3）建议在施工前，对边坡后缘与周边已有的拉张裂缝填土夯实，防止降雨时大量地表水渗入滑体内，使滑坡稳定性进一步恶化。施工时应尽量避免对滑坡体的扰动。对于破坏程度较大的危险居民房应进行转移。

（4）建议根据当地雨季特定对截排水沟中的淤泥进行清理，避免截排水沟因堵塞而丧失作用。

（5）建议在施工期间定时对滑坡进行监测，及时了解施工对滑坡的影响和滑坡变形发展趋势，保证施工安全。

5 结论

（1）分析了坝底山滑坡的工程地质条件，进行了两剖面稳定性计算与评价，得出在遭遇暴雨天气时，滑坡有失稳滑移趋势，需要进行整体加固。

（2）通过计算设计工况下剖面的剩余下滑推力值，提出了在I-I剖面布置H型抗滑桩，在II-II剖面布置B型抗滑桩。并进行了验算。

（3）滑坡受降雨条件影响较大，需布置地表截排水工程，并采用浆砌片石护沟。

（4）建议滑坡布设监测点与设施，对地表位移、抗滑桩效果、地下水进行监测等。

参考文献

[1] 唐辉明.工程地质学基础[M].北京：化学工业出版社，2008.1：102-122.

[2] 刘红丹，毛朝亮，关永平.边坡稳定性分析方法及数值模拟[J].水利与建筑工程学报，2010，8（3）：101-102.

[3] 李静. 滑坡稳定性研究现状综述及思考[J]. 西部探矿工程，2006，8（3）：236-238.

[4] 赵明阶，何光春，王多垠. 边坡工程处治技术[M].北京：人民交通出版社，2003.9：19-270.

[5] 杨涛，周德培，马惠民，等. 滑坡稳定性分析的点安全系数法[J].岩土力学，2010，31（3）：971-975.

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