文山至天保二級(jí)公路K42+825.00～K42+977.00m段滑坡穩(wěn)定性分析

杜健

摘要： 《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）已實(shí)施3年，規(guī)范中建議的滑坡穩(wěn)定性分析的圓弧形滑面法由02規(guī)范的瑞典法改為現(xiàn)行的簡(jiǎn)化畢肖普法，現(xiàn)以一實(shí)例說(shuō)明兩者的區(qū)別。

Abstract： The "Technical Specification for Building Slope Engineering" （GB50330-2013） has been implemented for 3 years. The arc sliding surface method for slope stability analysis proposed in the specification has been changed from the Swedish law of the 02 standard to the current simplified Bishop method. An example is used to illustrate the difference between the two.

關(guān)鍵詞： 圓弧形滑面法；瑞典法；簡(jiǎn)化畢肖普法；經(jīng)濟(jì)

Key words： circular arc sliding surface method；Swedish law；simplified Bishop method；economy

中圖分類(lèi)號(hào)：P642.22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）16-0203-02

1 概述

云南省文山至麻栗坡至天保二級(jí)公路改建工程于2009年開(kāi)始實(shí)施，2010年4月K42+825.00～K42+977.00m段已經(jīng)開(kāi)挖好的左側(cè)路塹邊坡后緣出現(xiàn)開(kāi)裂，坡體變形下滑。2010年5月進(jìn)行了勘察，并按瑞典法進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，提交了成果，由重慶交通設(shè)計(jì)研究院進(jìn)行了設(shè)計(jì)，從滑坡治理至今已5年，該滑坡未再活動(dòng)。

2 滑坡特征

2.1 自然地理環(huán)境條件

K42+825.00～K42+977.00m滑坡位于文山市追粟街鄉(xiāng)東北約3km，原文天公路旁。

勘察場(chǎng)地屬亞熱帶氣候，冬無(wú)霜凍，夏季炎熱，每年6～9月為當(dāng)?shù)赜暄垂?jié)令，多年平均降水量1062mm，月最大降水量215.7mm，年均氣溫17.6℃。

場(chǎng)地處于斜坡地帶，滑坡區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)多處泉水（井）點(diǎn)，水量小。

2.2 地質(zhì)環(huán)境條件

勘察區(qū)地貌為一斜坡地形，總體東側(cè)高、西側(cè)低，斜坡自然坡度角20～30°，坡向?yàn)?98°。滑坡前緣為公路左側(cè)位置，地面高程為1408.50～1412.00m，滑坡后緣地面高程為1438.00～1440.00m，相對(duì)高差約為30.00m，地勢(shì)起伏較大。場(chǎng)地地貌上為構(gòu)造剝蝕中山地貌形態(tài)。

勘察場(chǎng)地位于文山—麻粟坡北東向斷裂附近，該斷裂帶為“青藏滇緬印尼歹字型構(gòu)造體系”中部的分支斷裂帶，規(guī)模宏偉。該斷裂帶沿310°～320°方向延伸，全長(zhǎng)150km以上，由數(shù)條斷裂組成的復(fù)雜斷裂帶，最大寬度可達(dá)10km，斷裂面傾角多在60°以上，屬壓扭性構(gòu)造。

勘察場(chǎng)地內(nèi)地表下30.40m深度范圍內(nèi)，邊坡的地層主要由第四系殘坡積含礫粉質(zhì)黏土、碎石及泥盆系下統(tǒng)翠峰山組強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)頁(yè)巖組成。

勘察場(chǎng)地內(nèi)地下水主要賦存于第四系殘坡積碎石土層及下伏基巖節(jié)理和裂隙中，主要接受大氣降水補(bǔ)給，勘察期間地下水位埋藏較淺，一般在0～19.80左右。地下水類(lèi)型屬HCO-3-SO42--Cl--Ca2+-Mg2+型水。地下水對(duì)混凝土有弱酸性腐蝕。

根據(jù)中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖，勘察場(chǎng)地所處地段抗震烈度7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g，地震特征周期為0.35s。

2.3 滑坡范圍及邊界的確定

據(jù)調(diào)查：滑坡在平面形態(tài)呈“圓椅狀”，縱向上為斜坡地形，總體北高南低?；潞缶夁吔缇喙分芯€約60.00m，變形開(kāi)裂痕跡明顯，高程為1440.00m左右；前緣剪出位置位于公路左側(cè)邊坡中部一帶，高程為1415.00m左右；滑坡坡頂與坡腳相對(duì)高差約25.00m?；伦笥覂蓚?cè)裂縫不明顯?；伦笥覂蓚?cè)以裂縫為邊，（西側(cè)）樁號(hào)K42+825，（東側(cè)）樁號(hào)K42+977。滑坡縱向平均長(zhǎng)約90.00m，橫向平均寬度約157.00m，平面面積約10100.00m2，平均厚度約為6.70m，體積約為6.767×104m3，屬中型滑坡?；滦再|(zhì)為牽引式滑坡?；瑒?dòng)方向約188°。

2.4 滑坡體的物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征

據(jù)地面調(diào)查和勘探揭露，滑坡滑體為古滑坡堆積體上的含礫粉質(zhì)黏土、角礫，潛在滑面（帶）多為碎石與基巖表面上的軟弱夾層?；w厚度4.20～10.40m?；埠缶壊糠譃楣呕麦w碎石土層，前緣及中段大部分為頁(yè)巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖。頁(yè)巖表層遇水易軟化，對(duì)滑坡體穩(wěn)定極為不利。滑床后緣陡，中段、前緣緩。

2.5 滑坡體的變形特征

滑坡原地貌為一斜坡地形，斜坡自然坡度角20°～30°，坡向188°，新建公路從斜坡前緣通過(guò)，據(jù)訪問(wèn)當(dāng)?shù)鼐用?，該斜坡施工以前為一古滑坡，原公路修建后，曾多次滑?dòng)，在原公路修建上擋墻后基本穩(wěn)定。

2010年1月～2010年4月，K42+825.00～K42+977.00m段斜坡前緣開(kāi)挖較陡，斜坡上部在重力作用下滑移失穩(wěn)，勘察期間對(duì)滑坡體進(jìn)行地表工程地質(zhì)測(cè)繪發(fā)現(xiàn)：滑坡變形主要集中在后緣、前緣，滑坡中部變形較小，后緣出現(xiàn)多條張拉裂縫，裂縫長(zhǎng)約10.0～50.0m，寬約0.05～0.40m，兩側(cè)高差為0.2～0.5m，具體位置詳見(jiàn)平面圖，綜合上述說(shuō)明，該滑坡體目前在非暴雨期間整體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，暴雨期間處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，表明在雨季處于強(qiáng)變形階段。

2.6 滑坡成因及其危害

組成滑體的粘性土吸水性強(qiáng)，遇水易軟化，下伏頁(yè)巖透水性弱，雨季大氣降水入滲至巖土接觸部位受阻滯留，對(duì)接觸帶附近的巖土長(zhǎng)時(shí)間浸泡使接觸帶力學(xué)強(qiáng)度降低。

大氣降水是誘發(fā)斜坡變形的最不利外部影響因素。大氣降水同滑坡有很好的相性，大量的地表水下滲，增大土體的重度，最終導(dǎo)致斜坡土體在自身重力作用下，沿著軟弱帶向下運(yùn)動(dòng)，形成滑坡，并最終滑移失穩(wěn)?；剖Х€(wěn)過(guò)后，使滑坡體達(dá)到了新的平衡，天然工況條件下整體處于穩(wěn)定狀態(tài)，在暴雨等不利工況條件下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。

勘察區(qū)第四系堆積層分布廣，厚度變化大，地形坡度變化大，加之地區(qū)氣候濕潤(rùn)，降水豐富，決定了該地區(qū)是地質(zhì)災(zāi)害的高易發(fā)區(qū)。該滑坡體目前處于暫時(shí)基本穩(wěn)定狀態(tài)。如再次持續(xù)降暴雨導(dǎo)致滑坡復(fù)活可能性極大，整體下滑，勢(shì)必嚴(yán)重影響公路的施工進(jìn)度建設(shè)，故應(yīng)提前對(duì)該滑坡體進(jìn)行治理。

3 滑坡體穩(wěn)定性分析

3.1 滑坡巖土物理力學(xué)性質(zhì)

勘察在鉆孔內(nèi)采取了低液限黏土做土常規(guī)及剪切試驗(yàn)。黏土天然密度：2.03g/cm3，滑帶土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)取值如下：天然狀態(tài)C=5.50kPa，=22°；飽和狀態(tài)C=5.00kPa，=20.50°。因滑坡主要由角礫組成，滑面上的碎石含量亦較高，故最終確定的值較土工試驗(yàn)的值要大。

3.2 滑坡體穩(wěn)定性分析

3.2.1 經(jīng)典瑞典條分法及成果

滑坡體物質(zhì)組成主要為含礫粉質(zhì)黏土，滑面為軟弱層（帶）及巖土接觸界面，呈折線形，采用圓弧形滑動(dòng)面計(jì)算滑坡穩(wěn)定性及極限平衡理論的折線型滑動(dòng)面的傳遞系數(shù)法對(duì)滑坡進(jìn)行剩余下滑力計(jì)算。成果見(jiàn)表1。

3.2.2 簡(jiǎn)化畢肖普法及成果

根據(jù)《建筑邊坡工程規(guī)范》（GB50330-2013），采用圓弧形滑動(dòng)面計(jì)算滑坡穩(wěn)定性及極限平衡理論的折線型滑動(dòng)面的傳遞系數(shù)法對(duì)滑坡進(jìn)行剩余下滑力計(jì)算。成果見(jiàn)表2。

4 兩種滑坡分析法比較

①兩種方法所得結(jié)果比較吻合滑坡現(xiàn)狀：滑坡體在天然狀態(tài)及工程狀態(tài)下處于穩(wěn)定狀態(tài)；在工程開(kāi)挖工況及暴雨工況條件下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)-蠕動(dòng)變形的狀態(tài)；在工程開(kāi)挖工況及地震工況條件下處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。

②瑞典法未考慮條塊之間力的關(guān)系，計(jì)算較簡(jiǎn)單，穩(wěn)定系數(shù)偏小，剩余下滑力偏大。

③簡(jiǎn)化畢肖普法在國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用，說(shuō)明該方法有較高的準(zhǔn)確度，且計(jì)算剩余下滑力較瑞典法小，可節(jié)省治理滑坡的費(fèi)用，更經(jīng)濟(jì)適用。

④《建筑邊坡工程規(guī)范》（GB50330-2013）圓弧形滑動(dòng)面計(jì)算滑坡穩(wěn)定性用簡(jiǎn)化畢肖普法取代瑞典法是合適的。

⑤簡(jiǎn)化畢肖普法是摩根斯坦-普賴(lài)斯頓法的簡(jiǎn)化，摩根斯坦-普賴(lài)斯頓法是采用數(shù)值計(jì)算分析，滿(mǎn)足所有靜力平衡條件，是一種嚴(yán)格方法，是我國(guó)水利部門(mén)推薦采用的方法。

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