汤池镇滑坡稳定性分析

李晓东

摘要：滑坡是一种十分重大的地质灾害，科学的评价其稳定，并及时提出防治措施意义重大。本文根据汤池镇滑坡的地质勘察资料，定性的分析了汤池镇滑坡的形成机制，定量地计算了滑坡的稳定系数，并对该滑坡的防治工作，提出了初步建议。

关键词：滑坡；稳定性；传递系数法；GEO-STUDIO

中图分类号：P642文献标识码： A

1引言：

汤池镇滑坡位于云南省昆明市宜良县，属于南昆铁路沿线区域，其稳定性的重要性不言而喻。

本文首先介绍了滑坡区域的地形地貌、地层岩性及构造以及地下水情况等地质条件，其次，根据地质勘察资料，分析该滑坡形成的地质成因，并运用传递系数法和JANBU法计算得到其稳定性系数，科学地评价了汤池镇滑坡的稳定性，并提出了可行的防治措施。

2汤池镇滑坡概况

2.1地形地貌

汤池镇滑坡位于宜良县阳宗海镇西南部，南昆线施家嘴车站附近，属云贵高原中山侵蚀、溶蚀地貌，地形起伏较大，自然横坡较陡，相对高差80--90m，自然坡度15°--35°。

2.2地层岩性

根据现场调查测绘、查阅既有资料，场地上覆第四系全新统人工填筑土（Q4ml）、坡洪积（Q4dl+pl）、坡残积（Q4dl+el）红黏土，下伏基岩为二叠系下统茅口组灰质白云岩，岩层由新到老分述如下：

第四系松散覆盖层：主要分布人工填土、耕土、残坡积以及岩溶洞穴堆积等地层，少量碎石角砾的残坡积粘性土在滑坡区域内大面积分布。

灰质白云岩：浅灰、灰白色灰岩、虎斑状白云质灰岩，泥、粉晶结构，中厚层至块状、夹薄层状，原生裂隙发育，中～弱风化，硬～坚硬。勘区岩溶主要沿层面、节理裂隙发育，岩溶表面侵蚀极为普遍，岩溶多呈溶沟、溶槽、石芽、岩溶洼地等地表形态。

2.3地质构造

场区在区域构造上位于扬子准地台内，具体归属于昆明台褶束的三级构造单元。区域内主要发育的构造为小江西支断裂及其分支断裂。

小江西支断裂由龙街经李子箐、火头村、冬瓜营、石头山，至阳宗海，海风园﹑施家嘴、阳宗、核桃树、大松棵、阳宗丫口、梁王冲、西龙潭、龙王庙，区内长度约75km。断层总体走向NE18，倾南东或北西，倾角55～60，为左旋逆冲断层。断层破碎带宽数米至数十米，新活动多沿老断层发生，成为不同时代地层的分界线。

2.4水文地质条件

汤池滑坡区域属珠江水系阳宗海流域，场地附近无地表水流，雨季地表径流入渗地下或汇入约1km之外的阳宗海。

地下水类型为基岩裂隙岩溶水及松散层孔隙潜水，主要分布灰岩、白云岩等可溶岩，受构造影响，节理裂隙发育，为地下水的赋存和运移提供了良好的空间，含较丰富的地下水，地下水位埋藏较深。松散层孔隙水主要含水层为坡洪积、坡残积红黏土，分布于斜坡宽缓地带和冲沟中上段，水量贫乏。地下水主要接受大气降水补给，向阳宗海排泄。

2.5参数选择

运用传递系数法计算滑坡稳定系数的主要参数有三个：滑体土的容重、滑带（面）土的粘聚力和内摩擦角。其中，滑体土的容重可以根据室内试验的结果取得，而滑带土的粘聚力与内摩擦角则是由直剪试验的试验结果结合反算综合确定。

汤池镇滑坡的滑体土的自然容重取21KN/m3，饱和容重取23KN/m3；滑带土自然状态下的粘聚力和内摩擦角取15kPa和18，饱和状态的取13kPa和16。

3滑坡形成机制分析

滑坡处斜坡呈上缓下陡的趋势，且坡度普遍偏大，最大达到30度以上，在坡脚区域由于修建南昆铁路的需要，进行了挖方，形成了临空区域。这种地形地貌，以及工程对原斜坡的扰动为滑坡的产生提供了可能。

第四系堆积层为坡洪积红黏土，具弱膨胀性，为相对隔水层，下伏灰质白云岩为富水可溶岩，使与之接触的红黏土呈软塑状，物理力学指标降低，自然状态下稳定性差，在上方土压力作用下，容易产生蠕滑变形，形成滑坡。

4滑坡稳定性分析

根据《滑坡防治工程施工与设计规范》规定，当滑动面为折线形时，用传递系数法进行稳定性评价和推力计算，可用詹布法（Janbu）等方法进行校核。

4.1传递系数法计算稳定系数

传递系数法也称为不平衡推力传递法，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。

根据滑坡体的表面形态以及钻孔点的位置，将滑坡体分成如下图所示的条块：

本滑坡为不涉水滑坡，只需考虑自然工况、暴雨工况、地震工况等三种工况。

稳定性计算结果如下：天然条件下（即不计饱和水、地震力），稳定系数为1.09,处于基本稳定状态，表明该滑坡在勘察时所处的状态下基本稳定。暴雨工况下，稳定系数为1.03 ,滑坡处于欠稳定状态，即抗滑能力储备不足，在其他条件变动时，如存在工程荷载，地表有不可忽略的积水时，滑坡将剧烈滑动。当地震发生时，该滑坡的稳定系数为0.96，处于不稳定状态。

4.2 Janbu法将计算稳定系数

为了验证计算结果的有效性，本次研究采用Janbu法对传递系数法的计算结果进行校核。

Janbu法是极限平衡条分法的一种，主要针对实际工程中常遇到非圆弧滑动面的问题而提出的，属于严格极限平衡分析法。其主要特点在于不是假定土条竖直分界面上剪切力的大小和分布形式，而是假定土条分界面上推力作用点的位置大致在土条侧面的位置。

大型岩土分析软件GEO-STUDIO中的SLOPE板块中收录了Janbu法，本次研究运用GEO-STUDIO软件建立数值模型，来分析滑坡的稳定性。建立的滑坡模型如下：

本次运用个GEO-STUDIO软件分析滑坡的稳定性，只是对运用传递系数法得到的计算结果进行校核，在模拟工况时，应尽量和传递系数法所表达的工况一致，因此要注意以下两点：（1）在模拟暴雨工况时，滑体土的参数去饱和状态的参数。（2）模拟地震工况时，在再输入地震加速度曲线，而是直接把地震作用等效成恒定的水平力，这种方法也叫拟静力法。

通过模拟计算得到的稳定系数结果为：自然条件下，稳定系数为1.077，暴雨工况下的稳定系数为1.003，地震时的稳定系数为0.955。总体来说用Janbu法计算得到的稳定系数比用传递系数法计算的结果略微偏小，但相差不大，两种算法的计算结果基本吻合，从而验证了传递系数法计算结果的有效性。

5结论

汤池滑坡的形成机制主要受控于以下两个因素：①滑坡体表面的坡度较为陡峭，且坡脚处有临空区域，为滑坡的形成提供了变形的可能与空间。②滑坡体与基岩处接触面处为坡积红黏土层，为相对隔水层，地下水容易在该层富集，形成软弱结构面。这两个因素的共同作用产生了汤池滑坡。

该滑坡在自然状态下处于基本稳定状态，但饱和稳定性、地震稳定性较差，需要进行适当的监测与加固：

1、加强该滑坡区域地下水状况、地裂缝的监测，特别是雨天应加强巡视。

2、建议坡脚处设置一排抗滑桩，确保滑坡的稳定，抗滑桩应置于完整基岩一定深度，桩径、桩长根据检算后确定。

参考文献：

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