岩村滑坡稳定性评价

岩村滑坡稳定性评价

一、目的

学会滑坡机理分析、稳定性定价和定量计算的基本方法，了解滑带土抗剪强度指标选择的基本途径，掌握滑坡防治工程要点。

二、滑坡概况

l、自始地理

岩村滑坡位于四川盆地某城市市中区，地处长江和佳江的交汇地带，呈半岛状，土地资源十分紧张。在经济建设迅速发展的80年代，市中区斜坡土地得到了大量的利用，交通线路不断改进，高层建筑逐渐增多。但与此同时滑坡灾害事件也日趋严重，岩村滑坡就是灾害之一。

该地区属于亚热带气候，温暖潮湿，雨量充沛，多年平均降雨量在1200mm以上，并常有暴雨出现。长江和佳江是市中区两大地表水系，水位年平均变化幅度达20m以上，平均低水位158m，高水位181m，1981年为百年一遇的特大洪水，水位达193m，正在筹建中的三峡工程，按175m蓄水方案修建大坝，该地区最高拱水位将达205m左右。

2、地质概况

滑坡区基岩地质构造属川东隔档式褶皱中的一复向斜内部，岩层产状平缓，倾角10°以下，倾向在SW200°～270°范围变化。无明显的断裂构造，优势节理产状：75°＜82°；346°<81°，263°<85°。

基岩地层为侏罗系（J25）泥岩砂岩互层，为内陆河潮沉积，呈紫红色。相对坚硬的砂岩组成了滑坡区的上部平台状地形，泥岩及崩积物则组成斜坡主体。崩积物(Q4col)主要由砂岩块石及泥岩风化粘土组成，厚度分布特点是斜坡上部薄，中前部相对较厚。人工堆石为近期在砂岩体中开挖地下洞室而堆弃于斜坡后部的基岩大块石。

滑坡区属河流侵蚀、剥蚀的低山丘陵地貌，斜坡顷部为平台，河谷岸坡的坡度由上至下逐渐变缓，在纵剖面上呈内凹的地形。

下伏基岩相对不透水，为弱含水层。据洞室调查，基岩洞室绝大多数为干洞，偶见裂隙有渗水现象。斜坡地带入渗的地表水则汇集于基岩顷面，形成崩积层中的上层滞水。该地区新构造运动不强烈，属受活断裂包围的稳定地块，地震基本烈度为Ⅵ度。

3、滑坡特征

滑坡主滑方向为NW方向，后缘有一系列NE-SW方向的拉张裂缝，居民建筑物受到严重影响。据调查，人工洞室开挖于1970-1980年之间，地面裂缝最早发现在1981年。1981年四川盆地普降暴雨，江河水位达百年一遇特大水位。目前，滑坡的活动已严重威胁经由滑坡区的主干公路的正常通车。滑坡现处于蠕滑阶段，且在每年的雨季，位移明显增大。表4-1钻孔地质描述钻孔号孔口标高（m）孔深（m）地质描述及水位观测K1-1248.115.00-7.9m为长石石英砂岩块石．属人工堆石．7.9-8.1m为剧风化带，可塑状土，见有滑动擦痕．8.1-l5.0m为弱风化泥岩，层面产状215°<8°．雨季旱季钻孔均无水．K1-2237.011.30-4.2m为长石石英砂岩块石，属人工堆石．4.2—5.]m为崩积物，基岩碎块占50%，粘土占50％，底面有滑动擦痕。5.1-5.3m为剧强风化带．3.3-11.3m为弱风化泥岩与砂岩互层．层面产状240°<3°．钻孔水位雨季埋深4.9m．旱季无水。K1-3222.218.40-4.9m为崩积物．基岩碎块石占40%，粘土占60%．底面有滑动擦痕．1.9--9.3m为剧强风化带；9.3--18.4为弱微风化泥岩夹砂岩，层面产状230°<6°；雨季水位埋深8.1m，旱季水位埋深8.6m。K1-4214.417.00-12m为崩积物，基岩碎块占60%，粘土占40%。底面有擦痕．12.0-12.4m为剧强风化带．12.4-17.0m为弱风化泥岩．层面产状228°<5°．钻孔水位埋深雨季为10.6m，旱季为11.5mK1-5203.620.50-8.5m为崩积物．基岩碎块石占60%，粘土占40%。底面有滑动擦痕．8.5--9.3m为剧强风化带，9.3--18.4为弱微风化泥岩夹砂岩，层面产状240°<5°。雨季水位埋深4.8m，旱季水位埋深7.9m。K1-6180.010.60-1.8m为洪积粘土。1.8--6.3m为崩积物。未发现滑动面。6.3--10.6m为风化砂岩夹泥岩，层面产状245°<6°．雨季水位埋深零米，旱季水位埋深5.8米。K2-1246.316.20-7.1m为砂岩碎块石．属人工堆石．7.1-10.1m为崩积物。基岩碎块占50%，粘土占50%，底面见滑动擦痕。10.1-16.2m为风化泥岩，层面产状220°<7°。雨季和旱季钻孔内均无地下水．K2-2208.018.30-9.4m为崩积物，基岩块石占60%，粘土占40%。底面见滑动擦痕。9.4-10.6m为剧强风化带，10.6-18.3m为弱微风化泥岩与砂岩互层，层面产状238°<4°．钻孔雨季水位埋深7.8m。旱季埋深9.0m。K2-3200.816.30-12.9m为崩积物，基岩块石占65％，粘土占35％，底面有滑动擦痕。12.9-16.1m为风化泥岩，层面产状240°<6°。钻孔雨季水位埋探10.1m，旱季水位埋深11.5m．

表4-2岩土体物理力学性质指标岩性天然含水量(%)天然密度(g/cm3)颗粒密度(g/cm3)孔隙度(%)φ(°)C(MPa)粘土19.72.062.7637.4230.024泥岩4.82.532.7511.94710.3砂岩4.12.512.6910.44518.4

表4-3滑带土抗剪强度指标实验值编?号峰值强度残余强度φf(°)Cf(KPa)φr(°)Cr(KPa)116.742.8??29.823.5??39.535.7??4306.9??516.625.5??61810.8134.971935.31712.581939.11420.1916.829.4??1017.146.7??112229.4??121815.7127.9131416.7112.8142314.7104.6151721.6108.1161913.7157.3171413.511.53.418156.813.34.14-1岩村滑坡平面图三、要求

1、分析岩村滑坡的形成机理；

2、根据资料，作主滑地质剖，进行滑坡稳定性预测(三峡水库蓄水对该滑坡的影响)；

3、提出滑坡防治方案

岩村滑坡稳定性评价一、滑坡形成机理分析岩村滑坡的产生受到以下几方面因素的影响1、岩土类型与性质因素由题目前面地质条件陈述及后面各钻孔分析知：该斜坡岩体上部有一小部分为人工堆石，整体以崩积物为主，且受到了较强烈的风化作用，坡体泥质成分较高，属软弱岩石，抵抗变形的能力低，易形成滑动面，岩体的工程地质性质较差，总体上说不够稳定，发生滑坡等地质灾害的概率较大。且下伏基岩相对不透水，为弱含水层。斜坡地带入渗的地表水则汇集于基岩顷面，形成崩积层中的上层滞水。地下水文地质条件的加速了滑坡的产生，这点具体在会后面讲述。2、地表水和地下水环境因素该地区属于亚热带气候，温暖潮湿，雨量充沛，多年平均降雨量在1200mm以上，并常有暴雨出现。长江和佳江两大地表水系，水位年平均变化幅度达20m以上，平均低水位158m，高水位181m，1981年为百年一遇的特大洪水，水位达193m，正在筹建中的三峡工程，按175m蓄水方案修建大坝，该地区最高拱水位将达205m左右。且蠕滑状态下的滑坡在每年的雨季，位移明显增大。由以上知，该地区降水丰富。且入渗的地表水则汇集于基岩顷面，形成崩积层中的上层滞水，工程地质条件较差的斜坡岩土体受到地下水的软化、泥化作用的影响，降低了岩土体的抗剪强度，使斜坡抗滑力减小。又受到地表水的冲刷作用的影响使坡脚滑动面临空，而地表水的静水压力动水压力作用会使斜坡在河水位下降时容易产生失稳下滑，其浮托力作用也使抗滑力降低加速松散堆积岩体的下滑。3、人工活动因素——人工堆石人工堆石为近期在砂岩体中开挖地下洞室而堆弃于斜坡后部的基岩大块石。人工洞室开挖于1970-1980年之间，地面裂缝最早发现在1981年。人工堆石在坡上增大了坡体的下滑力，致使坡体失稳产生地裂缝，发生坡体蠕滑现象，属斜坡滑动的触发因素。二、斜坡稳定性预测分析在这里采用极限平衡法进行斜坡的稳定性计算，该地区水位浮动较大，计算时取两种情况，正常情况下的高水位181m,及蓄水后最高水位205m进行计算。分析计算过程及结果如下：1、参照所给平面图等高线及各钻孔参数做出A-B剖面图，表明可能滑动岩体及基岩的岩性产状，做出滑动面和在正常高水位及库水位最高时的地表水水平线，图见附表，比例尺为1：1000。2、按照实际情况将斜坡可能下滑岩体分为9块近规则几何体（具体分布如附图），便于进行进一步计算。由剖面图计算用于后期计算下滑力抗滑力及水体作用力的参数。如表1-1各参数含义及计算方法An：各滑块总面积，将各块近似为标准几何体，计算面积αn：各滑块最对应滑动面地面的倾角，αn=arctan(h/l)用反三角正切求得Ln：各滑块底边长度，Ln=/SINαnρn：各滑块的平均密度。该参数计算最为复杂，因为其影响因素较多，计算时需先确定每块岩体中泥岩和砂岩的含量百分比，后面几块因为在水面以下，还要考虑空隙水的给岩体密度所带来的变化。综合计算得出表中数值。An2：为各滑块浸在水下的面积上面几块在水上，故为0。表1-1由剖面所得各参数表An（mm2）αn（°）Ln（mm）ρn(g/cm3)An1（mm2）An2（mm2）11670.02112.510023639.817.62.510033129.747.82.4700416528.6136.72.2900510549.418.42.38122612916.2612.82.458435710216.2611.92.51511938813514.9315.52.54135459556.2211.22.52558计算CrΦr取题中所给表4-3中残余强度的平均值得Cr=7.57kPa=7570PaΦr=12.68°tanΦr=0.22503、用Excel计算各滑块自重、下滑力、静水压力、浮托力、抗滑力、剩余下滑力，求出稳定性系数以下为各所求量的计算公式：自重：Wn=An*ρn*9.8*1000浮托力：Fn=ρ水*An水*9.8*1000静水压力：由于坡体以崩积物为主，透水性较好，故水面以下部分静水压力为零，只是在河水面附近坡体受到少许地下水引起的静水压力。Fn=ΔHn*Ln*ρ水*9.8*1000下滑力：Tn=Wn*SIN(αn*PI()/180)抗滑力：Rn=((Wn-Fn)*cos(αn*PI()/180)+Fn*sin(αn*PI()/180))*TAN(Φr*PI()/180)+Cr*Ln+Fn*cos(αn*PI()/180)剩余下滑力：E1=T1-R1En=Tn-Rn+En-1*COS((αn-1-αn)*PI()/180)(n>1)在计算过程中若出现Ei<0，考虑滑块不受拉力作用，则令Ei=0.然后继续计算4、计算结果分析下页表格 1-1为水位181米时计算结果1-2为水位205米时计算结果计算结果为在两种情况下，下滑力均大于抗滑力，斜坡都会发生滑动，需进行治理。5、对坡顶人工堆石的稳定性分析，方法同上，只不过没有了水体的影响，计算更为简洁，参数及计算结果如下An（mm2）αn（°）Ln（mm）ρn(g/cm3)11670.02112.5123639.817.62.5133129.747.22.51416528.6132.52.51三、治理方案岩村滑坡坡体以崩积物为主，且受到风化作用影响，工程地质条件较差，斜坡稳定性较差，现在正处于蠕滑阶段，并经过以上在蓄水打205M时斜坡稳定性分析计算得知，该斜坡会在三峡水库蓄水后失稳发生滑动，综合考虑应采取以下措施对滑坡进行综合治理：1、支挡在滑坡体的中前部布置抗滑桩，可采取灌注、锤击灌入等方法，将桩身全长的1/4~1/3埋植于滑坡面以下的基岩中，承受侧向荷载用以抵抗滑坡推力的作用。因该坡体基岩以泥岩砂岩为主强度较低，故在布置抗滑桩的基础上还可在滑坡前缘砌筑挡墙体，必要时在墙前加支撑或墙后拉锚固，以增强其效果。2、排水在滑坡体顶部及四周边界砌筑截水沟，使地表水排出滑坡体，筑隔渗层，填塞由于蠕滑产生的地面裂缝，防治大量雨水渗入滑坡面。对于地下水，采取水平排水和地下竖直排水相结合的方案，同时