滑坡稳定性的定性与定量评价研究

2016-04-14张涛

地球 2016年8期

关键词：滑坡体粘土岩层

■张涛

（新疆兵团勘测设计院（集团）有限责任公司新疆乌鲁木齐 830002）

滑坡稳定性的定性与定量评价研究

■张涛

（新疆兵团勘测设计院（集团）有限责任公司新疆乌鲁木齐 830002）

岩土滑坡是一种自然地质体灾害，其稳定性受各种不确定因素影响，对建筑物及人们生命财产安全都有影响。本文介绍了滑坡稳定性分析的理论和方法并结合实例对滑坡作了较深入的探讨，详细研究了岩土体滑坡的特点并对滑坡稳定性作出了评价。

滑坡稳定性岩土自然灾害

1　滑坡体的特征

1.1堆积层滑坡的特征

堆积层滑坡往往有几个滑动面，要分清正在滑动着的滑坡是沿哪一个滑动面滑动。可能形成滑坡的地区各种特征：（1）山间谷坡缓坡地段，（2）山坡的自然坡度，（3）河岸斜坡，（4）缓坡地段的边缘（上方或左、右方）或中间有断层，（5）山坡上有地下洼槽，所谓地下洼槽，是基本岩层由于剥蚀作用而形成的垂直于山坡方向的洼槽，（6）可能形成滑坡的地区的基本岩层，多为页岩、泥灰岩、千枚岩、云母片岩、滑石片岩以及其他低级沉积岩、变质岩等易于风化遇水软化的岩层。（7）山间谷坡上第四纪松散层下的基本岩层层面倾向河流较陡，无论基本岩层是什么岩石，松散层均有沿基本岩层面滑动的可能。（8）河岸斜坡附近有壤中水、或地下水露头，缓坡坡面上常有一片一片的湿地、上升泉和茂盛的喜水植物，（9）堆积层滑坡是与地下水的活动分不开的。

1.2黄土滑坡的特征

黄土滑坡是发生在黄土地区，不同时期的黄土层中的滑坡，并多群集出现。常见于高阶地前缘斜坡上。此类滑坡与其它类型滑坡不同的显著特点在于:大部分深、中层滑动时，变形急剧，滑动速度快，规模及动能巨大，破坏力强，具有崩坍性，危害极大。

深层滑坡的古、老滑坡多受后期地质作用的改造，使原有外形遭到破坏。近代产生的滑坡，外貌具有明显的圈椅形，平面形态有椭园形、等长形（纵横近似等长）、横长形。多发生于具有古土壤层的黄土状土中，底部有不等厚度的冲积层。滑坡体的岩性结构，由黄土状土、古土壤、砂砾卵石层及其间的粘土夹层和部分基岩顶面的岩层组成。滑坡中地下水比较丰富。

中层滑坡外貌被后期地质作用改造以后而成巧度至20度的缓坡地形，未被破坏的地貌有明显的圈椅形。滑坡体由黄土状土、古土壤（有的滑坡古土壤缺失）、砂砾卵石层及其间的粉质粘土组成。这类滑坡中，地下水不发育。

浅层滑坡见于同类黄土层中，产生于不同时期黄土的接触处，不同成因类型的黄土接触带（如坡积黄土与其它成因的黄土的接触）；古、老滑坡的边缘地带；滑坡平台前缘的斜坡上。

1.3粘土滑坡的特征

粘土滑坡是指在地形上是平原或较平坦丘陵的粘土地区、因人工开挖不当所发生的滑坡，与一般所述的均质粘土滑坡不完全相同。成份上看是以粘土为主，但结构上并不是均质的。这种滑坡发生的内因是粘土中的裂隙、粘土与基岩接触面的古地形。外因是人工开挖，地表水渗入土体转化为地下水的软化作用。

1.4岩层滑坡的特性

岩层滑坡，是指第四系以前各种基本岩层的滑坡。实际上我们遇到比较多的岩层滑坡只有四种:1.砂、页、泥岩组合物的滑坡；2.片理化岩层的滑坡；.石灰岩、泥灰岩、页岩组合物的滑坡；.其他基本岩层的滑坡。岩层滑坡的地貌形态，略有些类似前面谈的堆积层滑坡，平面形态是纵长式或纵横约等式，而少见横长式。滑壁往往是上部高陡，下部有些变缓。

2　滑坡稳定性分计算方法

滑坡稳定性定量计算。对于土质较均匀的粘性土滑坡，其滑动面往往呈圆弧形或近似于圆弧形，其计算示意图如图1。计算步骤如下:

1.求圆心O，计算每个块体的重力Q；2.作图计算每个块体的倾角，计算法向分力N和滑动分力T；3.计算法相分力的摩擦阻力；4.根据计算的结果求取力矩平衡条件，计算稳定系数K。

3　实例分析

3.1定性特征

甲公路轻晃段处滑坡场地，山坡总体倾向北西，坡角变化在20°～28°之间，平均坡角为24°。场地内分布的地层有植物层、人工填土、第四系坡积粉质粘土、第四系残积粉质粘土和第三系泥质细砂、泥质粉砂岩及滑动带。地下水主要为土层中的上层滞水和岩石裂隙水，水量不大。

甲公路轻晃段经过从山腰切过，公路走向NE25°，公路两边形成高约10m的路堑，对山体边坡进行了挡土墙支护。挡土墙曾被冲坏，破裂最大处形成宽约2m的裂缝。滑坡各要素表现明显。滑坡周界边上表现为拉张裂缝，滑坡体后缘形成滑坡台阶。滑体中部东侧表现有剪切裂缝。滑坡体前缘形成滑动鼓丘。公路路面隆起2-3m。此次古滑坡复活滑动造成四栋住房垮塌，危害较大。滑坡后缘地面下沉0.50-1.5m，形成滑坡壁和滑坡台阶，滑坡壁呈弧形，倾角较陡，有的近乎直立，一般70°-80°，滑坡体内地层，己形成了三级滑坡台阶，部分台阶面出现反倾现象。台阶高差一般为l-2m。在滑坡体上部，拉张裂缝成组出现，主要的张裂缝有十余条，倾角大于60°，长度大于20m。

3.2滑坡面计算及评价

根据本文给出的公式，进行滑坡面的计算，得出K=1.24根据国内采用的稳定滑坡安全系数为1.25，该滑坡体整体处于临界稳定状态。若继续对该山坡挖方或受较大地表水流作用，该滑坡将处于失稳状态。

本文在结算结果基础上对滑坡处于临界状态的原因，主要有公路开挖扰动了古滑坡体；滑坡区段粘性土质差、强度低、变形量大，开挖设计边坡过陡，不相应；雨水的坡体效应、减强效应与软化，加剧了滑坡破坏；开挖的非控制爆破的触发作用与破坏作用影响了稳定性。