国道202线寻乌县滑坡稳定性分析

国道202线寻乌县滑坡稳定性分析

通过大量的理论研究和工程实践，国内外许多专家普遍认为，斜坡是内部和外部因素共同作用的结果。其产生的根本原因在于岩石、结构结构和坡面的组成。这些因素决定了滑坡发生的外部条件，水的作用、地震和人为因素的影响是促进或加速滑倒的外部条件。应该强调指出,地质灾害的形成条件及影响因素是非常复杂的,绝非单因素影响的结果,而是在各种因素作用下的综合效应。地质因素是形成地质灾害的基础,而非地质因素是诱导或触发条件,加速地质灾害的发展过程。因此,在地质灾害分析与危害评价、支护与防护措施的制定时,应该首先把握占主导地位的地质因素,同时对各种诱导或触发因素进行具体问题具体分析。120滑坡后基岩裂缝发育情况滑坡始发于1993年,当时因开发工业小区兴建房屋与厂房,人为破坏山体自然平衡条件,即增大坡体坡度,由25°～30°改造成现今50°～65°,再加上雨水诱发山体的滑坡,1993年雨后时常发生掉块、崩落现象。2003年5月17日的一场暴雨(降雨量80mm)过后,在滑坡原后缘处又见1条弧形拉裂缝,缝宽1～3cm,长近80m,延伸与原后缘裂缝展布相吻合。2003年6月6日的一场暴雨(降雨量64mm)过后,后缘裂缝继续向滑体南侧拓展发育,缝宽变化不大,但南侧滑体内的主排水沟(浆砌块石)被拉裂,共见4条,缝宽1.0～3.5cm;基岩裂缝张开已达15cm,比2001年6月时的5～9cm增宽不少。据现场监测资料,2005年暴雨期间该滑坡在蠕动。2滑坡体分区依据寻乌城南山体滑坡前缘总宽度约112m,后缘总宽度107m,斜坡长55～80m,坡度20～45°,前后缘地形高差30～35m,滑动方向273～319°,近似一“箱型”,滑体坡面面积约8468m2,根据滑坡坡形态及工程地质特征,将滑坡体分为Ⅰ段(南侧)、Ⅱ段(北侧)2部分。主要的分区依据是,滑坡形成初始,当地政府为应急治理滑坡考虑,对南侧实施削方减载措施,削方厚度为1～1.5m,削方面积约3560m2,而北侧未经削方处理,造成滑坡体南侧与北侧中间形成1～1.5m陡坎,同时也给2段滑坡造成不同的负载力,形成不同的滑坡治理条件。滑坡段工程地质图如图1所示。2.1滑坡生长特征Ⅰ段滑坡体前缘宽度约65m,后缘宽度约65m,长约55m,近似一矩形,坡度约20°～45°,多为30°。滑坡后缘高程304～306m,滑坡前缘高程273.5～275.5m,前后缘高差30.5～31.5m。滑坡坡面前缘为一陡坎即南侧人工切坡Q1,陡坎顶部有一平台,平台南端起于冲沟C0处,北端终于与上山小路相交处,总宽约50m,平台中间较长17m,两头较窄,为8m,平均长度12m,平台上种植低矮桔橙。此段滑坡的残坡积较薄0.5～1.5m,依次出露为全、强、中风化绢云母千枚岩。滑坡基岩结构面特征主要发育一组层理面和两组节理面,其产状及特征见表1。2.2边坡物理力学参数结果Ⅱ段滑坡体前缘宽度约47m,后缘宽度约42m,长约80m,滑坡后缘高程306～308m,前缘高程273m,前后缘高差33～35m,坡度约20°～30°,坡体的最前缘为北侧人工切坡Q2,距离切坡2～3m处一栋3层砖混凝土房屋,在人工切坡Q2顶部为一平台上,平台上建一房屋,房屋为2层黄泥砖木制结构。北侧人工切坡Q3位于此房屋的后面,为建房开挖所致。滑坡坡面不平整,小陡坎较多,主要因为开垦山体种桔橙,目前已荒芜,小陡坎的高度一般为0.5～1m,该段滑坡体主要出露第四系残坡积、全、强风化千枚岩等。边坡物理力学参数结果见表2。滑坡基岩结构面特征,主要发育一组层理和一组节理面,其产状及特征见表3。3边坡稳定分析与评价3.1稳定计算模型的构建根据滑坡地形及地质构造特征,选取1-1和2-2剖面进行稳定性及剩余推力计算,二维极限平衡条分法计算模型分别如图2和3所示。3.2计算条块的滑动面长度稳定性分析采用二维极限平衡传递系数法进行计算,坡面地形线及可能滑面均简化成折线。计算时取滑坡体的单位宽度为1m。稳定系数Fs=∑i=1n−1(Ri∏j=in−1ψj)+Rn∑i=1n−1(Ti∏j=in−1ψj)+Tn,Fs=∑i=1n-1(Ri∏j=in-1ψj)+Rn∑i=1n-1(Τi∏j=in-1ψj)+Τn,传递系数ψj=cos(θi−θi+1)−sin(θi−θi+1)tanφi+1,∏j=in=1ψj=ψi⋅ψi+1⋅ψi+2⋅⋯⋅ψn−1,ψj=cos(θi-θi+1)-sin(θi-θi+1)tanφi+1,∏j=in=1ψj=ψi⋅ψi+1⋅ψi+2⋅⋯⋅ψn-1,抗滑力Ri=Wicosθitanφi+CiLi,Ri=Wicosθitanφi+CiLi,下滑力Ti=Wisinθi,Τi=Wisinθi,滑坡推力Pi=Pi−1ψj−1+Fst⋅Ti−Ri,Ρi=Ρi-1ψj-1+Fst⋅Τi-Ri,式中,Fs为滑坡推力计算安全系数,规范建议值一级边坡为1.35;Fs为边坡稳定性系数;ci第i计算条块滑动面上岩土体的粘结强度标准值,kPa;φi第i计算条块滑动面上岩土体的内摩擦角标准值,(°);li第i计算条块滑动面长度,m;θ第i计算条块底面倾角,(°);Gi第i计算条块单位宽度岩土体重度,kN/m;Ni第i计算条块在法线上的反力,kN/m;Ti第i计算条块滑体在滑动面切线上的反力,kN/m;Ri第i计算条块滑动面上的抗滑力,kN/m。该滑坡代表性剖面1-1和2-2剖面稳定性及剩余推力计算结果如表4～表7所示。3.3稳定性计算结果由以上稳定性计算结果可知,该滑坡在天然状况下处于欠稳定～稳定状态,1-1剖面在最不利工况2下稳定性系数为0.950,处于不稳定状态,极易发生滑动破坏;2-2剖面在最不利工况2下稳定性系数为1.314,处于稳定状态。这与现场该滑坡的宏观变形是一致的。说明该滑坡稳定性计算参数的选取及稳定性计算结果基本合理可信。以上剩余推力计算结果表明,1-1剖面在最不利工况2下处于不稳定状态,其结构设计水平剩余推力为850kN/m。尽管2-2剖面在最不利工况2下处于稳定状态,但鉴于该2-2剖面千枚岩风化较严重,且该2-2剖面由于地表冲沟发育,需采用挡墙进行必要的支挡,其结构设计根据土压力进行验算。4边坡稳定性分析(1)边坡稳定性