喇叭沟滑坡稳定性分析

杨志双　付璐璐　刘　鑫

(1.吉林大学建设工程学院，吉林长春　130061; 2.地矿眉山工程勘察院，四川眉山　620010)

喇叭沟滑坡稳定性分析

杨志双1付璐璐1刘鑫2

(1.吉林大学建设工程学院，吉林长春130061; 2.地矿眉山工程勘察院，四川眉山620010)

摘要:介绍了四川省喇叭沟的地质条件及滑坡特征，根据滑坡的形成机制，采用传递系数法，分析了该滑坡在自然、暴雨及地震三种工况下的稳定性，结果表明喇叭沟滑坡在天然与暴雨工况下整体均处于稳定状态。

关键词:滑坡，传递系数法，稳定性，推力

0　引言

滑坡是世界上最常见、发生最为频繁的灾害之一。近年来，滑坡发生的频率愈来愈高，也危及到了人们的生命及财产安全，造成严重的经济损失以及危害社会安定，从而突显出滑坡稳定性分析的工作更为重要。滑坡稳定性计算广泛采用的是基于垂直条分原理、计算模型简单、计算方法简便、计算结果能满足工程要求的刚体极限平衡法，这是最主要、最有效、最实用的方法，为各国规范所采用［1］。本文以喇叭沟滑坡为例，采用传递系数法分析其在自然、暴雨及地震三种工况下的稳定情况。

传递系数法又称折线法或不平衡推力法，它是我国工程技术人员创造的一种实用性的刚体极限平衡边坡稳定性分析方法［2］。

1　滑坡区地质条件及滑坡特征

喇叭沟滑坡分布于四川省西南部的会理县江普乡智力村2社、3社、4社周围，地貌单元主要表现为构造剥蚀中山，滑坡处于山坡中下部。滑坡后缘最高高程1 048 m，前缘最低高程为945 m，与后缘相对高差103 m。滑坡轴长约550 m，前缘宽约为360 m，厚约2 m～7 m，平均厚度约4 m，滑坡面积约15.8× 104m2，体积约63.2×104m3，属中型浅层土质滑坡。根据勘查成果，滑体物质为碎石土，滑体厚度普遍在2 m～7 m之间，滑坡西南角凸脊处10 m～20 m。在纵向上总体后部较薄，厚2 m～3 m，中部较厚，厚3 m～10 m，前部略厚，厚3 m～5 m;在横向上总体东部厚，厚2 m～9 m，西部薄，厚2 m～4 m。滑体平均厚度4 m。滑体土由块石、碎石、砾石、粗砂、粉质粘土构成，其中，块石含量约30%，碎石含量约20%，砾石含量约10%，粗砂含量约5%，粉质粘土约35%，土石比约4∶6。块石、碎石呈棱角状，粒径一般5 cm～100 cm，大者可达300 cm;粗细颗粒排列无序，母岩主要为白云质灰岩，次为砂岩，强～中风化，结构稍密。

2　滑坡的形成机制分析

会理县境内断裂构造和褶皱构造十分发育，第四纪以来，受板块运动的影响，地面尚未夷平又急剧上升，河流下切，造成地形高差悬殊，新构造运动强烈，地震活动较频繁，有史料记载以来，对县内有影响的地震曾发生55次，频繁的地震活动使岩土体产生松动、开裂。

近十年来，滑坡区持续干旱，滑坡中部部分房院地面、墙体开裂，据调查，愈干旱开裂愈严重，降雨时则有所缓解。由于滑坡区民房均修建在含粉质粘土碎石土(土石比约4∶6)上，持续干旱使地基土中粉质粘土失去水分，粉质粘土在上部荷载和自重作用下产生变形，从而使地基产生不均匀沉降，在地面形成裂缝。滑坡区民房前部基础均由碎块石干砌而成，孔隙(洞)较多，随着时间推移，干砌石基础也会随之变形，使地面、墙体开裂。另外，滑坡区墙体均由含碎、砾石的粉质粘土构筑，持续干旱使粉质粘土失去水分，土体失水收缩，使墙体开裂。

3　滑坡的稳定性分析

3.1计算参数

综合分析喇叭沟滑坡岩土体特征及其可能承受的各种荷载，确定该滑坡稳定性计算的三种计算工况及其荷载组合，如表1所示。

表1　滑坡物理力学参数

3.2计算分析

喇叭沟滑坡的滑面形态呈折线形，根据技术规范［3］的相关要求并结合该滑坡的特点，采用传递系数法对该滑坡的稳定性进行定量分析(见图1)。

图1　传递系数法（折线型滑面）计算模型受力分析图

传递系数法的计算公式如下:

其中，Rn= ( Wn( ( 1－γU) cosαn－Asinαn)－RDn) tanφn+ CnLn; Tn= Wn( sinαn+ Acosαn) + TDn;Ψj=ΨiΨi +1Ψi +2……Ψn－1;Ψj= cos(αi－αi +1)－sin(αi－αi +1) tanφi +1; TDi=γwhiwLicosαisinβicos(αi－βi) ; RDi=γwhiwLicosαisinβisin (αi－βi) ;γU=，取负值。

根据勘查规范［4］中表12，滑坡稳定状态按其稳定性系数的不同分为四级: Fs≤1.00，不稳定; 1.00＜Fs≤1.05，欠稳定; 1.05＜Fs＜Fst，基本稳定; Fs≥Fst，稳定。

综合三种不同的工况，由上述公式以及物理力学参数可计算出三种工况的滑坡稳定系数，再根据表2对喇叭沟滑坡的稳定性进行判定，喇叭沟滑坡在天然工况及暴雨工况下整体均处于稳定状态。

按传递系数法计算不稳定斜坡的推力，计算公式如下:

其中，下滑力Ti= Wi( sinαi+ Acosαi) +γwhiwLicosαisinβicos(αi－βi)。

抗滑力Ri= ( Wi( cosαi－Asinαi)－Nwi－γwhiwLicosαisinβisin (αi－βi) )×tanφi+ CiLi或Ri= ( Wi( ( 1－γU) cosαi－Asinαi)－γwhiwLi) tanφi+ CiLi;传递系数ψ= cos(αi－1－αi)－sin(αi－1－αi) tanφi。

孔隙水压力Nwi=γwhiwLicosαi，即近似等于浸润面以下岩土体的面积hiwLicosαi乘以水的容重γw。

渗透压力产生的平行滑面分力:

渗透压力产生的垂直滑面分力:

孔隙压力比:

根据上述方法，采用稳定性计算剖面进行条分计算，喇叭沟滑坡整体在两种工况下各剖面的推力均为0。

4　结语

鉴于喇叭沟滑坡是折线型的滑面，本文采用传递系数法来分析滑坡的稳定性，再由不稳定系数法计算稳定系数不高的斜坡的推力，由此进一步确定滑坡的整体稳定性。

传递系数法有不足之处，使用该方法计算边坡的稳定性和滑坡推力时，只考虑前一条块对下一条块传递推力，而不能产生拉力，更未考虑各条块间的条间力，这使计算结果比实际情况小［5］。此方法虽有不足，但用此法分析喇叭沟滑坡的整体稳定性得出的结论与现场勘察的结果并无异议，验证了此方法的准确性。

参考文献:

［1］沈尧亮，侯殿英.传递系数法的原型与衍生［J］.工程勘察，2010( S1) :477-486.

［2］李开文.传递系数法计算边坡安全系数的影响因素探讨［J］.路基工程，2011( 8) :79-82.

［3］DZ/T 0219—2006，滑坡防治工程设计与技术规范［S］.

［4］DZ/T 0218—2006，滑坡防治工程勘查规范［S］.

［5］杨海平.基于改进的传递系数法滑坡稳定性分析［J］.水电能源科学，2013，31( 5) :138-139.

Analysis of slope stability of Labagou

Yang Zhishuang1Fu Lulu1Liu Xin2
( 1.College of Construction Engineering，Jilin University，Changchun 130061，China; 2.Geological and Mineral Meishan Engineering Survey Institute，Meishan 620010，China)

Abstract:With an introduction of Labagou geology conditions and landslide features in Sichuan province，according to landslide forming mechanism，applying transfer coefficient method，the article analyzes the landslide stability under natural，rainstorm and earthquake working conditions.Results show that: Labagou landslide lies in stable under natural and rainstorm working conditions.

Key words:landslide，transfer coefficient method，stability，thrust

作者简介:杨志双(1963-)，男，博士，副教授;付璐璐(1992-)，女，在读硕士;刘鑫(1986-)，男，硕士，工程师

收稿日期:2015-11-25

文章编号:1009-6825( 2016) 04-0044-02

中图分类号:P642.22

文献标识码:A