工程勘察中滑坡稳定性评价
——以贵阳市某滑坡为例
2021-04-15
贵州有色地质工程勘察公司,贵州 贵阳 550000
1 工程概况
G(17)006~008地块场地位于贵阳市南明区红岩地块,周边有水东路及拟建红岩3号路、拟建滨河路等城市主干道,交通极为便利。
2 稳定性分析
2.1 滑坡概况
新滑坡HP01分布如图1所示。HP01滑坡为大型滑坡,主要位于008号、007号地块,该滑坡主滑方向为北东30°左右,属于老滑坡HP1堆积体的潜在二次滑坡,在其右侧形成了多条明显的侧缘剪出面,后缘形成了拉张裂缝。根据监测结果,滑坡深部滑带清晰,并且目前仍在变形,处于蠕滑阶段。
图1 新滑坡HP01分布
2.2 滑坡基本特征与成因机理
场地内的开挖无疑是HP1滑坡产生的主要诱因,从遥感影像来看,008地块第一阶段开挖首先从南明河岸坡开始,主要对LHP1堆积区前缘坡脚进行了开挖。此阶段开挖方量相对较小,对LHP1堆积体尚未产生显著影响,但从一定程度上释放了应力,使堆积体产生了一定的卸荷回弹变形。开挖过程如图2所示。
图2 开挖过程示意图
2.3 规范法稳定性计算
工况Ⅰ:天然工况(设计工况),安全系数取1.35,考虑地下水位位于滑带以下,取滑体天然重度及滑带天然状态抗剪强度进行稳定性计算。工况Ⅱ:暴雨工况(校核工况),安全系数取1.15,结合地形条件考虑地下水位位于滑带附近或以上,按地下水位以上取滑体天然重度及滑带天然状态抗剪强度,地下水位以下取饱和重度及滑带饱和状态抗剪强度,地下水位位于滑带附近时取滑带饱和状态抗剪强度进行稳定性计算。
(1)计算参数选取确定。针对滑带土及层间软弱夹层进行了现场取样室内试验及现场直剪试验。恢复代表剖面开挖前地貌,对开挖前暴雨工况滑带参数进行反演。开挖前斜坡未出现过滑移变形迹象,因此以3-3’剖面开挖前暴雨工况稳定性系数为1.15进行反演。反演得到暴雨工况下滑带土内聚力为10.3kPa,内摩擦角为8.8°。
(2)稳定性计算与评价。按照《滑坡防治工程勘查规范》(GB/T 32864—2016)对滑坡稳定性评价的分级标准。
计算结果显示HP1滑坡3-3’剖面滑面①及滑面④与该剖面其他滑面相比安全储备最低,在天然工况下稳定性系数分别为1.08和1.09,处于基本稳定状态。在暴雨工况下滑面①及滑面④稳定系数分别为1.022和1.023,处于欠稳定状态,并且接近极限平衡状态。3-3’剖面其他滑面计算结果显示皆处于稳定状态,沿这些滑面整体滑移的可能性较小。L1’-L1”剖面计算结果显示,各个剖面皆处于稳定状态,安全储备较高。
2.4 有限元法补充计算
复杂地质条件下的大型斜坡其应力及变形特性非常复杂,加之传统方法的应用范围和求解能力仍较为有限,无论是经验法还是弹塑性分折,都不可能对降水与施工过程进行精确模拟和准确分析,因而必须采用合适的数值分析模拟技术进行必要的补充计算。
有限元计算结果如图3所示。由图3可知,场地008号地块最大变形量为45cm,且008号地块整体变形都较大,HP1易发生滑动破坏。暴雨条件下,HP1所在的008号地块的变形量剧增,最大值达到1.9m,说明极端暴雨条件下HP1所受影响较大,可能已经产生滑动破坏。
图3 有限元计算结果
3 结论
为明确滑坡稳定性整体评价基本程序,文章以G(17)006~008地块滑坡的稳定性判断为例,详细分析了滑坡稳定性判断的具体过程,主要得出了以下结论:(1)从综合定性分析和定量分析结果可以看出滑坡HP1在暴雨工况下稳定性处于欠稳定-不稳定状态,为地质灾害危险性大地段。(2)综滑坡稳定性分析应该坚持定性分析和定量分析相结合的原则,定性分析主要包括资料的收集分析和现场测绘,定量分析主要包括现场监测、规范法稳定性计算和有限元补充计算。