土质滑坡稳定性分析

伍禹飞

摘 要：影响滑坡稳定性的因素有很多，其中对滑坡稳定性影响较大的因素有降雨和地震，不同条件下滑坡的稳定性是不同的。文章以圆弧条分法分析了汶川地震灾区某滑坡的稳定性，结合现场的工程地质勘察，计算了滑坡的安全系数，分析不同条件下滑坡的稳定性，并给出相应的处理意见。

关键词：滑坡稳定性；地震；降雨；稳定性分析

引言

5.12汶川地震发生后，诱发了为数众多的崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害，这些重大地质灾害隐患点险情紧迫、危害巨大、危险程度高，严重危及着城区居民生命财产安全。文章结合地震区的某土质滑坡，运用圆弧条分法，分析了在自重、降雨、地震不同的情况下滑坡的稳定性[1-5]。

1 地质环境条件

1.1 地形地貌

勘查区位于白龙江南侧，属河谷地貌，位于白龙江一级阶地上。微地貌位于凸出的五山岭山脊两侧，总体地势中部高，东西两侧低，西侧（左侧）地形较平缓，东侧（右侧）地形起伏大。该滑坡前缘位于一冲沟的丘间梯田，沟底部分地段基岩出露，地面高程为611.50～618.00m；滑坡后缘为五山岭山脊的平坝边缘，地面高程为631.70～631.90m，相对高差约为13.00～20.00m，地势较为平缓。整体坡度角一般为20～30°。

1.2 地层岩性

勘查区基岩出露较差，仅在滑坡左侧冲沟边有出露。主要出露地层为第四系人工填土、冲洪积粉质粘土、卵石土及志留系黄坪组下段千枚岩（Shn1），现就与工程密切的地层由新至老简述如下：

（1）第四系。第四系松散土层主要为冲洪积粉质粘土及卵石土层（Q4al+pl）。冲洪积粉质粘土，厚度一般约3m，最厚段可达6.50m，主要分布于五山岭山顶及两侧斜坡一带；冲洪积卵石土层，厚度较大，一般20～30m，分布于整个勘查区。

（2）基岩。工作区内基岩主要为志留系黄坪组下段（Shn1），其岩性主要为千枚岩，岩体较破碎，表层风化较严重，强度较低。

1.3 地质构造及地震

勘察区在区域地质构造上位于坛罐窑倒转向斜北西翼，岩体较破碎，岩层呈单斜状产出，下伏基岩为志留系黄坪组下段千枚岩（Shn1），岩层产状为320°∠72°。根据场地基岩露头量测统计，场地岩体构造节理裂隙较发育，主要发育有两组裂隙：

Ⅰ组裂隙，其产状为280～285°∠45～50°，微张，无充填，可见延伸5.00～8.00m，节理间距为0.50～1.00m。

Ⅱ组裂隙，产状为350～355°∠70～80°，张开20～40mm，粘性土填充，可见延伸3.00～5.00m，节理间距为0.30～0.50m。

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）（2008修订版），属抗震设计地震第二组，抗震设防烈度为7°，地震动峰值加速度值为0.15g，特征周期为0.40s。

1.4 水文地质条件

研究区域上覆第四系松散堆积层为中等透水层，按照地下水的赋存介质类型，划分为孔隙水。赋存于冲洪积卵石土层中，具潜水性质，直接由大气降水补给，当大气降水时，很快通过地径流向坡脚排泄。经查勘，该斜坡由于地形较陡，大气降水能较迅速排出坡体，地下水总体贫乏。

2 滑坡区基本特征

2.1 滑坡边界、规模与形态特征

该滑坡前沿位于一冲沟形成的丘间梯田，沟底部分地段基岩出露，地面高程为611.50～618.00m，沟底相对高差约为6.50m，冲沟纵坡约为7%，为潜在剪出口位置；滑坡后缘为山脊的平坝边缘，地面高程为631.70～631.90m，相对高差约为13.00～20.00m，地势较为平缓；坡面多呈阶梯状，每阶高1.00～3.00m不等。整体坡度角一般为20～30°。

滑坡左侧以一小山脊为界，右侧以剪切裂缝为界，后缘以拉张裂缝及形成的陡坎为界。

滑坡纵向平均长约100.00m，横向平均宽度约40.00m，平面面积约4000.00m2，平均厚度约为5m，其体积约为2.0×104m3。滑坡失稳类型为牵引式土质滑坡。滑坡潜在滑动方向约285°。

2.2 滑体特征

钻探资料表明，滑体总厚度2.40～4.20m。主要由冲洪积粉质粘土组成，表层有少量人工填土。且具有前缘薄，中后缘附近较厚的特点，滑体土的结构和分布特征如下：

人工填土层以弃土层、建筑垃圾为主，偶夹生活垃圾。该层结构疏松～稍密，厚度较薄，一般0.20～0.40m，为村庄建设回填。

冲洪积层粉质粘土呈灰褐～灰黄色。主要由粉粒及粘粒组成，含少量强风化千枚岩碎块，呈硬塑～可塑状，厚度2.40～4.20m。

2.3 滑床特征

由地表调绘可知：在滑坡体坡脚附近高陡田坎均为冲洪积卵石土层，呈中密状，无变形迹象，故推断滑坡的滑床主要为卵石土层，局部粉质粘土较厚地段为粉质粘土。卵石土呈中密状，钻探揭露厚度为21.70m，分布于整个斜坡区。

2.4 滑带特征

本次勘查经钻探揭露，未发现明显滑带土。根据其它钻孔揭露及地表调绘推测，滑坡潜在滑动带主要为粉质粘土与卵石土的交界带；局部土层较厚地段，滑动带为粉质粘土。

2.5 滑坡变形破坏特征

据访问调查，在5.12地震发生前，该滑坡体未发生过变形，整体稳定。受5.12特大地震的影响，位于左侧滑坡体后缘的民房出现倒塌，民房墙体及地坪被拉裂，水沟、公路被拉裂，右侧斜坡上部的菜地发生开裂、沉降变形。

3 滑坡稳定性分析

3.1 计算模型

根据滑坡的主滑方向，确定计算剖面如图2所示。

3.2 计算工况

由于坡体表面无建筑物，坡顶有正在建设的民房，但建筑物少且荷载不大，零星主要分布在坡顶地形较平坦处，考虑无集中荷载，故本次计算基本荷载为土体的自重。

本次计算分三种工况进行计算，即：工况1：自重；工况2：自重+暴雨；工况3：自重+地震。

3.3 计算参数

根据勘测结果以及该地区的相关工程类比，综合确定该滑坡体的物理力学参数表如表1所示。

3.4 计算结果（见表2）。

由稳定性计算结果表可知：滑坡在天然工况下处于稳定状态，在暴雨工况下处于欠稳定～基本稳定状态；在天然+地震工况下处于基本稳定～稳定状态。

4 结束语

通过前述滑坡稳定性计算与評价，滑坡体目前在现状处于稳定状态，但在未来持续暴雨的作用下，会增加滑坡土体的自重，且滑坡土体抗剪强度降低，其上部浅表层粉质粘土易产生滑移、垮塌变形，易使坡顶在建房屋产生破坏，会危及当地居民的生命财产。因此应当采取相应措施。

参考文献

[1]张克恭，刘松玉，等.土力学（第二版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.

[2]陈祖熠.土质边坡稳定分析—原理·方法·程序[M].北京：中国水利水电出版社，2003.

[3]许强，裴向军，黄润秋，等.汶川地震大型滑坡研究[M].北京：科学出版社，2009.

[4]黄昌乾，丁恩保.边坡工程常用稳定性分析方法[J].水电站设计，1999，15（1）：53-58.

[5]崔政权，李宁.边坡工程理论与实践最新发展[M].北京：中国水利水电出版社，1999.