北岭村后组滑坡稳定性分析

郑光明，朱洪生，张 刚，刘登飞

（1.河南省地质环境监测院，河南 郑州 450016；2.河南省地质灾害防治重点实验室，河南 郑州 450016）

1 北岭村后组滑坡概况

北岭村后组滑坡位于洛阳市嵩县东南部的木植街乡北岭村后组，地理坐标为东经112°10′31.00″，北纬33°56′6.87″。滑坡体长约370m，宽约402m，潜在滑体体积约423987.2m3，属于中型不稳定斜坡，主滑方向142°，坡度约17°。该滑坡体大部分为第四系覆盖层，局部见基岩出露，威胁对象主要为滑坡体前缘的20户70人的生命财产安全。

2 北岭村后组滑坡形成机制分析

在短时间强降雨或者持续暴雨条件下，滑坡体很容易产生形变，发生滑移，导致滑坡灾害的发生。其形成机理大致如下：

（1）地形地貌。北岭村后组滑坡地处中低山区，山脚为汝河，坡角部位有较陡的临空面，客观上为斜坡体产生不稳定滑坡提供了空间要素[1]。为了平整出场地建设房屋，前缘位置削坡严重，破坏了斜坡体的力学平衡，因此，较陡的斜坡面构成了不稳定滑坡剪出口的滑移空间。

（2）地层岩性特征。北岭村滑坡主要物质组成为较厚的全新统第四系粉质粘土，在大气降水作用下，水体沿着第四系粉质粘土的空隙下渗至相对隔水的坡积粉质粘土层，形成浅层地下水，相对隔水层通过季节性地下水的反复浸泡，形成抗剪强度较低的饱和土体，很容易形成滑坡体的滑动带。浅层地下水在其内部形成地下流体，不断浸泡软化滑动带处的土壤使滑动带连通，滑坡体沿滑动带整体下滑形成滑坡。

（3）大气降水。大气降水是不稳定滑坡蠕动变形、形成滑坡的主要诱发因素。在下渗过程中，遇到渗透性较差的粉质粘土后开始向侧向流动，在水压力不断增加的条件下，沿弱透水层表面形成地下水运移通道，使软弱带不断遭受潜蚀扩大面积，进而形成滑动带，为滑坡体的滑动提供了润滑剂。

综上所述，北岭村后组不稳定滑坡前缘存在较陡的临空面，在短时间强降雨或者持续暴雨的作用下，滑坡体土体含水量不断增加直至饱和状态，坡体重度不断增加，软弱带不断遭受潜蚀直至贯通形成滑动带，最终导致滑坡灾害的发生。

3 北岭村后组滑坡稳定性分析

3.1 计算模型选定

北岭村后组滑坡稳定性分析计算模型是根据勘探工程控制的剖面钻孔、探井等情况，结合对应的地质环境条件和已发生的滑坡变形破坏特征确定出来的滑带确定。此外，建立该滑坡稳定性分析计算模型还需同时满足以下假设条件：①结构面为折线，内部结构面基本上不竖直；②所有结构面都适合摩尔-库伦破坏准则；③结构面上抗剪强度和剪应力的比值是安全系数的定义。

3.2 滑坡稳定性计算

3.2.1 滑坡岩土体物理力学参数

按照岩土工程《土工试验岩体标准》GB-50123-1999的相关要求，对北岭村后组滑坡钻孔及探槽中采集到的土样进行室内土工试验的测定，具体结果见表1。

表1 滑体土物理力学参数综合选取

3.2.2 滑坡稳定性计算与评价

（1）稳定性计算。根据滑坡体的计算模型和破坏形式，采用《滑坡防治工程勘查规范》附录E中推荐的滑坡稳定性系数和推力计算公式。

a、稳定性系数计算公式。

式中：ψj—第i块段的剩余下滑力传递至第i+1块段时的传递系数（j=i），

Wi—第i条块的重量（kN/m）；Ci—第i条块内聚力（kPa）；φi—第i条块内摩擦角（°）；Li—第i条块滑面长度（m）；αi—第i条块滑面倾角（°）；βi—第i条块地下水线与滑面的夹角（°）；A—地震加速度（重力加速度g）；Kf—稳定系数。

b、剩余下滑推力计算公式。

式中 ：Pi—第i条块推力（kN/m）；Pi～1—第i条块的剩余下滑力（kN/m）；Wi—第i条块的重量（kN）；Ci、ψi—第i块的内聚力（kPa）及内摩擦角（°）；Li—第i条块长度（m）；αi—第i块的滑面倾角（°）；A—地震加速度（重力加速度g）；Ks—设计安全系数。

本次研究选定如下三种工况计算、分析评价该滑坡的稳定性：自重工况；自重+暴雨工况；自重+地震工况。计算结果见表2。

表2 斜坡稳定性计算成果汇总表

（2）稳定性分析。按照《滑坡防治工程勘查规范》12.4.6规定，滑坡稳定状态分级由其稳定系数按表3确定。

表3 不稳定斜坡稳定状态分级表

根据计算结果可知：

（1）在“自重条件”和“自重+地震条件”下，滑坡土体的稳定系数分别为1.67和1.44，滑坡整体上处于稳定状态。

（2）在“自重+暴雨条件”下，滑坡土体的稳定系数为1.02，滑坡整体上处于欠稳定状态。

4 结语

通过勘探和计算分析可见，北岭村后组滑坡在自重和自重+地震工况条件下，滑坡土体整体上处于稳定状态，不易发生滑坡灾害。建议采取治理措施，加固滑坡体的抗滑能力，加强监测，防止出现滑坡失稳，造成人员伤亡及房屋毁坏的事故发生。