滑坡敏感性因子分析与稳定性评价_韦明华

第5卷 第8期 中 国 水 运 Vol.5 No.8 2007年 8月 China Water Transport August 2007

滑坡敏感性因子分析与稳定性评价

韦明华 于大鹏

摘 要：以巴东县大园子滑坡为例，根据滑坡的规模、影响因素以及滑坡的工程地质、水文地质条件，进行滑坡敏感性因子分析及稳定性分析评价。提出了有针对性的治理措施和滑坡监测的建议，为滑坡体的有效整治提供依据。 关键词：滑坡 敏感性分析 稳定性分析 稳定性评价

中图分类号：TU434 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2007）08-0097-02

一、引言

边坡稳定性问题一直是岩土工程的一个重要的研究内容。有关边坡稳定的影响因素较多，其具有复杂性、不确定性，目前对其研究大多从地形地貌、土体性质、土体结构面、地下水、地震、工程影响等方面进行分析评价。在一定的边坡工程地质条件下，有些因素对边坡失稳贡献较大，而有些则较小，或者说影响因子对边坡失稳的敏感性是不同的。在边坡与滑坡治理工程中，影响因素的敏感性分析非常重要。

二、大园子滑坡工程地质条件 1．滑坡形态

大园子滑坡平面呈东西向展布，呈舌形状，滑体纵长约230m，宽约190m，面积约4.37×104m2，滑体均厚约15m，体积约65.55×104m3，滑坡主滑方向60°，为碎块石土堆积层滑坡。滑坡纵向上缓下陡，为凹形坡，滑坡范围内坡面凸凹；2500m高程以上总体坡度25°，250m高程以下坡度30°；北部出露中厚层－厚层状T2b3白云质灰岩和泥灰岩，岩体较完整，但泥灰岩层中层间节理发育；南部为中厚层状T2b2泥岩和粉砂岩，间夹薄层泥岩、粉砂岩和钙质泥岩，完整性较好，短小裂隙发育。滑坡后缘及南北侧缘清晰，前缘剪出口不明显。北侧缘以天然冲沟为界（同时为T2b2和T2b3的地质界限），南侧缘以岩、土接触面为界，后缘以天然陡坎为界。后缘高程约330米，前缘高程约210米。

2．岩土体特征

大园子滑坡出露的基岩地层主要为三叠系中统巴东组第二段和第三段；滑体主要为第四系崩坡积碎块石夹粉质粘土和

潜在滑动面

pm1 pm2

天然状况

Bishop法 1.209059 1.128094

传递系数法 1.210525 1.129837

人工开挖铜矿丢弃的弃楂；滑带土主要为砾粉质粘土，紫红色，土石比7：3，砾石直径小于3cm，次棱角-磨圆状，成分为泥岩、粉砂质泥岩，不定向排列，偶见棱角状碎石，碎片状，直径小于6cm，粘土土体为紫红色粉质粘土，潮湿，软塑，粘性极强；滑床主要为三叠系中统巴东组第二段（T2b2），主要岩性为中风化紫红色中厚层～厚层状粉砂质泥岩等。滑体碎块石渗透系数较大，在坡体易形成渗流场，增加坡体的渗透压力；滑带为砾粉质粘土抗剪强度较低，受雨水浸泡后强度降低，由此可知地层岩性因素是滑坡形成和影响其稳定性的关键因素。

3．水文地质条件

地下水主要有基岩裂隙水和第四系松散岩类孔隙水，主要接受大气降水入渗补给，排泄至两侧冲沟和长江。

覆盖层孔隙水：本区残坡积碎块石土厚度2～18m，其透水性较好，为季节性含水层，主要接受大气降水补给，在小范围自成补迳排泄系统，此类地下水的活动对滑坡的影响较大。

基岩裂隙水：由于浅部风化裂隙发育，含裂隙水，其赋水性弱，动态变化大，地下水靠大气补给，排泄主要受微地貌控制，流量小，仅局部见少量地下水水渗出。

三、滑坡敏感性因子分析及稳定分析 1．滑坡稳定性分析

由于该滑坡上部碎石土中夹有两层厚约0.2m的粉质粘土，故该滑坡可能存在两类潜在滑动面，即上部碎块石土沿内部粉质粘土夹层构成的潜在滑移面（pm1）以及上部碎块石土与基岩接触面构成潜在滑移面（pm2），利用规范推荐的不平衡推力法和Bishop法计算得各潜在滑动面的稳定性如表1。

稳定性系数

天然状况+50年一遇暴雨 Bishop法 1.096058 0.9878782

传递系数法 1.103475 1.000321

表1 大园子滑坡稳定性计算结果

2．敏感性因素分析与敏感系数

影响滑坡稳定性的因素较多，其中主要有岩土体的容重、

性分析结果可知由上部碎石土沿粉质粘土夹层构成的潜在滑移面（pm1）在两种计算工况下均处于基本稳定状态，而由上

部碎石土与基岩接触面（滑带土）构成的潜在滑移面（pm2）抗剪强度C、Φ值、地表荷载等影响因素，由大园子滑坡稳定

收稿日期：2007-7-2

作者简介：韦明华 （1972-） 贵州地矿局103地质大队 （554300） 研究方向：岩土工程

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在工况1下处于基本稳定状态，在工况2下则处于欠稳定状态，同时可知在强降雨条件下滑坡的稳定性有较大幅度的降低，而降雨对岩土体的容重以及抗剪强度C、Φ值均有较大的影响。因此本次滑坡敏感性因素分析主要考虑以上两个因素对滑坡稳定性的影响。敏感性分析计算剖面仍采用稳定性分析剖面，计算工况选择设计工况（工况2），滑动面选择在该工况下处于欠稳定的pm2潜在滑动面。

滑坡敏感性分析中运用传递系数法或其它方法计算出基准条件之下的滑坡稳定系数Fs0，在此基础上变动C或φ，其它参数固定不变，计算该参数在其变动范围内，滑坡体稳定系数变化的结果，从而得出敏感系数S，其计算公式如下：

S=（η1/η2）×100 △X为C或φ的变化量；

Xmax-Xmin为C或φ的变化范围； △Fs为Fs对应△X 的变化量； Fs0为Fs的基准值。一般取1。 3．滑坡敏感性分析

（1）C值对滑坡稳定性的影响

Φ F.O.S S

抗剪强度参数C值对滑坡敏感性分析成果见表2，其敏感性分析曲线见图1。

表2 抗剪强度C值对滑坡敏感性分析成果表

（1）

式中：η1=△Fs/ Fs0，η2=│△X│/（Xmax-Xmin）；

S值越大，敏感性越强，由表4—5及图4—5可知抗剪强度C值每增加1kpa，则稳定性系数提高约1.22%，由此可知滑坡稳定性对抗剪强度C值的敏感性较大。

（2）抗剪强度参数Φ值对滑坡稳定性的影响

抗剪强度参数Φ值对滑坡敏感性分析成果见表3，其敏感性分析曲线见图2。

表2 抗剪强度Φ值对滑坡敏感性分析成果表

14 0.87 25.8

15 0.91 25.9

16 0.95 26.0

17 0.98 25.9

18 1.02 27.0

19 1.06 26.8

20 1.10 26.9

21 1.14 27.1

由3.2节中确定的敏感性影响因素以及3.2节中各影响因素的敏感性分析成果可知：抗剪强度参数Φ值较抗剪强度参数C值的敏感性强，即Φ值对滑坡稳定性影响较C值大，由此可知在滑坡治理设计中应注重提高滑带土的抗剪强度参数，而降雨又是影响滑带土抗剪强度的关键因素，因此在滑坡治理设计中应做好地表截排水系统。

四、滑坡稳定性评价

由滑坡稳定性分析结果结合滑坡敏感性分析成果以及滑坡区变形宏观分析，对巴东县大圆子滑坡变形体的评价如下：

（1）滑坡中由上部碎块石土沿粉质粘土夹层构成的潜在滑移面（pm1）在天然状况以及天然状况+50年一遇暴雨工况下均处于基本稳定状态，即该滑坡沿粉质粘土夹层滑动的可能性不大。

29 0.96 8.52

30 0.98 8.51

31 0.99 8.47

32 1.00 0

参考文献

[1] 龚晓南.21世纪岩土工程发展展望.岩土工程学报.[J].

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技术.[J].2004.18（2）：103～106.

[4] 简文彬，姚环，焦述强等.漳（州）-龙（岩）高速公路石

崆山高边坡稳定性评价.[J].岩石力学与工程学报.2002.21（1）：43～47.

33 1.01 8.54

34 1.02 8.54

35 1.04 8.52

图2 抗剪强度Φ值敏感性分析曲线

S值越大，敏感性越强，由表4—6及图4—6可知抗剪强度Φ值每增加1°，则稳定性系数提高在3.65%～3.93%，由此可知滑坡稳定性对抗剪强度Φ值的敏感性更大。

（3）滑坡敏感性成果分析 C值 F.O.S S

28 0.95 8.52

（2）滑坡中由上部碎块石土与基岩接触面构成的潜在滑移面在天然状况下处于基本稳定状态，在天然状况+50年一遇暴雨工况下则处于欠稳定状态。在现场调查中也发现滑坡前缘及后缘局部出现局部跨塌现象，滑坡后缘较陡，地表拉裂缝明显。因此，在滑坡治理设计中应采取一定的抗滑支挡措施。

（3）由滑坡稳定性分析结果可知降雨对滑坡稳定性影响较大，由滑坡敏感性分析成果可知滑带土抗剪强度对滑坡稳定性较大，而降雨又是引起滑带土抗剪强度降低的关键因素，因此在滑坡治理设计中应注重坡面排水工程的布置，同时要加强坡面防护，以防止雨水下渗以及雨水对坡面的冲刷作用。