怒江某滑坡形态与稳定性分析

钱闪光，李 云，侯克鹏，杨志全

(1.昆明冶金高等专科学校建工学院，云南 昆明 650033；2.昆明理工大学，公共安全与应急管理学院，云南 昆明 650093；3.昆明万昆建设监理有限公司，云南 昆明 650041；4.昆明理工大学，国土资源工程学院，云南 昆明 650093)

0 引 言

目前，怒江州贡山县达卡当滑坡受暴雨影响作用已产生变形开裂现象，在其后缘形成了一条拉张裂缝，在降雨与人为活动作用下易失稳破坏，对丙中洛镇日当一组居民14户56人的生命与财产安全构成了严重的威胁。

1 达卡当滑坡基本形态

达卡当滑坡地处怒江右岸山坡坡脚地带，位于丙中洛镇日当一组西侧斜坡上方，该滑坡已产生滑动，导致坡体下方的道路排水沟损毁，道路已变形开裂；现状滑坡体后段形成约1 m的后壁，滑坡表层均为残坡积粉质粘土。

滑坡所在的斜坡形态呈南北向展布，南高北低，地形坡度为30°～40°；H1滑坡平面呈矩形状，滑坡轴长30～35 m，宽30～42 m，坡顶地形标高约1 747 m，坡底地形标高约1 722 m，最大相对高差约25 m。滑坡体上的松散物质主要为残坡积粉质粘土，根据钻探揭露情况，松散层厚度为1.5～4.8 m，平均厚度为2.6 m，圈定平面面积973 m2，则滑块体积约2.53×103m3，属浅层小型牵引式滑坡，滑坡体上以林地为主，植被较发育。

根据现场踏勘情况，滑坡现状自稳能力较差，在坡体后缘及滑体上均有变形迹象，滑坡后缘由于滑动变形已在滑坡后缘形成了一条拉张裂缝，裂缝长28 m、宽0.2m 、深0.5 m，裂缝走向约10°，滑坡前缘由于修建公路及排水沟已形成了约1.5 m的临空面，有利于坡体物质滑移剪出，滑坡主要威胁日当一组居民14户56人的生命财产安全，并威胁位于滑坡下道路及过往行人及车辆的生命财产安全。

达卡当滑坡基本形态见图1。

滑坡后缘壁

滑坡后缘裂缝

滑坡前缘

滑坡坡面

2 达卡当滑坡稳定性分析

2.1 计算模型与工况

计算模型与工况的确定，依据勘查资料分析及滑坡所处环境的实际情况，计算目的是为滑坡稳定性评价及防治提供依据，计算时考虑降雨和地震工况，勘查期间所有钻孔均未揭露地下水，该地区地下水埋深推测超过钻探孔深14.3 m，故在工况设计中不考虑地下水影响。贡山县地震基本烈度为Ⅶ度，因此地震力采用Ⅶ度计算。分析计算的荷载主要有：滑坡自重、暴雨情况下坡体完全饱水、地震波动力。

计算工况按3种情况计算：

(1) 工况Ⅰ：自重(天然状况)；

(2) 工况Ⅲ：自重+暴雨(坡体全部饱水)；

(3) 工况Ⅳ：自重+地震。

2.2 计算剖面

达卡当滑坡主滑方向为320°，根据其基本形态与野外考察选取结算剖面对其开展稳定性分析，见图2。

计算剖面1

计算剖面2

2.3 计算参数

1)天然重度(γ)和饱和重度(γs)

本次勘察在滑坡残坡积粉质粘土采取了6个原状土样，土样进行了常规实验及饱和残余剪切实验，根据实验结果：残坡积层层：天然重度取17.3 kN/m3，饱和重度取18.1 kN/m3。

2)抗剪强度(C、φ值)

依据实验结果取值为：

残坡积层：C=16.1 kPa，φ=10.7°。

2.4 附加力

1)地下水压力

滑坡区地下水埋藏较深，滑坡区钻孔均未有地下水，因而稳定性计算时不计地下水压力。

2)工程荷重

现状滑坡上无建筑物，稳定性计算时可不计其荷重。

3)地震力

贡山县城属7度抗震设防烈度区，稳定性计算时须考虑地震作用力。计算时取水平地震影响系数a=0.03(此值为7度抗震设防烈度区最大水平地震力影响系数)。

2.5 计算公式

滑坡的潜在滑动面纵向上均呈折线形，依滑面形态，选取折线形滑面计算公式进行稳定性计算。

计算公式如下：

(1)

ψi=cos(αi-αi+1)-sin(αi-αi+1)tgψi+1

(2)

(3)

Ri=Nitgφi+CiLi=Qicosθi·tgφi+CiLi

(4)

Ti=QsinQi

(5)

式中：

Fs——稳定系数；

Qi——第i块段所受的重力(KN/m)；

Ri——作用于第i块段的抗滑力(KN/m)；

Ni——第i块段滑动面法向分力(KN/m)；

Ci——第i块段土的内聚力(kPa)；

φi——第i块段土的内摩擦角(°)；

Li——第i块段滑动面长度(m)；

θi、θi+1——第i、i+1块段滑面倾角(°)；

Ti——作用于第i块段滑动面上的滑动分力(kN/m)；

Ψj——第i块段的剩余下滑力传递至i+1块段时的传递系数(j=i)。

Pi=Pi-1·Ψj-1+Fst·Ti-Ri

(6)

式中：

Pi、Pi+1——分别为第i块、第i-1块滑体的剩余下滑力(kN/m)；

须指出的是：计算时计入地震作用力时，抗滑力(Ri)与下滑力(Ti)的计算须作相应的变化，即：计地震作用力时，

Ri=[Qi(cosθi-asinθi)]tgφi+CiLi

(7)

Ti=Qi(sinθi+acosθi)

(8)

式中：a——水平地震影响系数。

2.6 滑坡稳定性计算与结果评述

按照上述工况及方法进行稳定性计算，对于达卡当滑坡潜在滑面的不同计算结果汇总于表1。根据计算结果参照滑坡稳定性划分标准，对其进行稳定性分析评价，稳定性划分为四级：稳定系数Fs>1.15为稳定，1.15≥Fs>1.05基本稳定，1.05≥Fs>1.0为欠稳定，Fs<1.0为不稳定。

表1 达卡当滑坡稳定性计算结果统计表

注：“()”内为饱和状态的计算参数。

从表1可以看出：

1)在天然状态下，达卡当滑坡稳定系数为1.01-1.00，滑坡处于欠稳定状态；

2)在饱水(暴雨状态)工况下，达卡当滑坡稳定系数为0.92-0.93，滑坡处于不稳定状态；

3)在地震工况下，达卡当滑坡稳定系数为0.94-0.96，滑坡处于不稳定状态；

通过以上计算及计算结果可得到达卡当滑坡目前处于不稳定的状态，应对其进行支挡与排水等防治工程。

综上所述：达卡当滑坡现状总体欠稳定，滑坡整体发生滑移、变形的可能性较大。如遇地震、饱水等特殊状况激发时，滑坡将产生滑移，对丙中洛镇日当一组村民的生命与财产安全构成了严重的威胁。

3 结 语

在查阅资料、现场调查与理论分析的基础上，对怒江州贡山县达卡当滑坡形态与稳定性开展了分析与研究。分析结果表明：达卡当滑坡现状总体欠稳定，滑坡整体发生滑移、变形的可能性较大；如遇地震、饱水等特殊状况激发时，滑坡将产生滑移，对丙中洛镇日当一组村民的生命与财产安全构成了严重的威胁，建议对其应对其进行支挡与排水等防治工程。