山南地區(qū)某滑坡穩(wěn)定性分析

摘 要：滑坡位于山南地區(qū)，綜合運(yùn)用地質(zhì)調(diào)查、工程鉆探和室內(nèi)試驗(yàn)等方法，詳細(xì)探討了滑坡的變形機(jī)理、顯著特征及影響因素。降雨是主要的誘發(fā)因素。在天然狀態(tài)下，滑坡基本保持穩(wěn)定，但在暴雨和地震等極端條件下，其穩(wěn)定性顯著降低，存在明顯的不穩(wěn)定或欠穩(wěn)定狀態(tài)?；虑熬壓椭胁康娜斯で衅滦袨檫M(jìn)一步增加了滑坡的風(fēng)險。針對研究場地滑坡的特點(diǎn)和穩(wěn)定性狀況，提出了相應(yīng)的綜合防治措施，以顯著降低滑坡風(fēng)險，保護(hù)人民群眾的生命財產(chǎn)安全，研究成果也為類似地區(qū)的滑坡防治工作提供了借鑒。

關(guān)鍵詞：穩(wěn)定性評價；穩(wěn)定性分析；滑坡

中圖分類號：P642.22 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）11–00-03

根據(jù)西藏地質(zhì)災(zāi)害詳細(xì)調(diào)查數(shù)據(jù)庫，截至2020年年底，全區(qū)共發(fā)現(xiàn)崩塌、滑坡地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)達(dá)4 717處。其中滑坡占據(jù)顯著地位，總數(shù)達(dá)2 388處，主要分布于藏南、藏東地區(qū)[1]。這些地質(zhì)災(zāi)害對當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷纳敭a(chǎn)安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。研究的滑坡位于山南地區(qū)，其穩(wěn)定性和變形機(jī)理對災(zāi)害預(yù)防和治理具有重要意義[2]。

1 滑坡工程地質(zhì)特征

1.1 滑坡基本特征

在地貌學(xué)中，滑坡是在重力的影響下，大量巖石、碎屑或泥土沿著斜坡向下移動[3]。研究場地滑坡的邊界判斷主要依據(jù)變形特征、地形地貌特征和巖土體特征[4]。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，研究場地滑坡主要為1個中型滑坡，滑坡整體平面形態(tài)為“舌”形，滑坡分布區(qū)平均長167.5 m，平均寬194 m，總面積為32 495 m2，平均厚度約9.6 m，滑體體積為311 952 m2，為中型土質(zhì)滑坡?；路植荚诟叱? 054.74～3 173.47 m，相對高差為118.73 m，平面形態(tài)呈不規(guī)則扇形，地形上總體呈東北高西南低，滑坡坡向214°，滑坡整體坡度34°～47°[5]。研究場地滑坡整體目前沒有明顯的滑坡特征，僅在前緣道路內(nèi)側(cè)邊坡，在雨季，常有局部滑塌現(xiàn)象。通過綜合分析勘探成果資料可知，邊坡頂部往坡頂37～

48 m為基覆界面的地質(zhì)界線，覆蓋層以含碎石粉砂為主，基巖為強(qiáng)風(fēng)化—中風(fēng)化花崗片麻巖，覆蓋層層厚分布呈由高向低逐漸變厚，在道路外側(cè)30～40 m處達(dá)最大深度，最大深度20～25 m。根據(jù)現(xiàn)場物探成果，結(jié)合實(shí)際情況，將滑坡后緣定為基巖和覆蓋層交界處的陡緩交界處，側(cè)緣邊界定為研究場地段道路起止點(diǎn)邊坡附近的地形起伏界線，后緣滑面沿基覆界面滑動，到前緣邊坡處采用圓弧滑動法搜索局部滑面至道路內(nèi)側(cè)剪出，剪出口為道路內(nèi)側(cè)的邊坡坡底，邊坡高度5.8～28.7 m，將研究場地滑面定為滑面1（圖1）。根據(jù)物探成果，道路外側(cè)30～40 m處覆蓋層厚度最深可達(dá)約25 m，基覆界面坡度26°～50°，將整個覆蓋層的基覆界面定為滑面2（圖2）。同時，由于滑坡堆積體逐漸下滑，然后形成天然休止角后基本穩(wěn)定，但隨著滑坡后部堆積體增加，可能重新滑動并形成新的穩(wěn)定坡面。

1.2 形成機(jī)制分析

研究場地滑坡體巖性主要為殘坡積含碎石粉砂，局部含塊石，且大面積被灌木、喬木覆蓋。雜色，稍濕，松散—稍密，碎石、塊石呈棱角狀，塊石粒徑20～60 cm，最大粒徑約為180 cm，碎石粒徑為2～20 cm，塊石含量占5%～10%，碎石含量占25%～30%，粉砂含量約占55%，

其余為角礫和粉黏粒。碎塊石母巖成分主要為花崗片麻巖。同時，由于滑坡堆積體逐漸下滑，然后形成天然休止角后基本穩(wěn)定，但隨著滑坡后部堆積體增加，可能重新滑動并形成新的穩(wěn)定坡面。據(jù)調(diào)查，研究場地滑坡整體為第四系松散層滑坡，滑坡具有的失穩(wěn)條件主要有巖性條件和地形條件。

1.2.1 巖性條件

根據(jù)勘察成果，坡體上主要巖性是含碎石粉砂，土體力學(xué)性質(zhì)差，透水性較好。根據(jù)電阻率剖面物探勘查，電阻率整體呈現(xiàn)出淺部相對較低，深部電阻率相對較高的分布態(tài)勢。物探勘查表明，電阻率整體呈現(xiàn)出明顯的梯度變化，深度在5～25 m的覆蓋層，在道路下方的覆蓋層最深，兩側(cè)深度依次呈現(xiàn)出遞減的趨勢。

1.2.2 地形條件

研究場地滑坡體部分前緣及道路下方切坡出現(xiàn)臨空面，后緣地形陡峻，后期公路和人工切坡使得土體的應(yīng)力發(fā)生變化，使得原本穩(wěn)定的土體高度臨空，為斜坡的失穩(wěn)創(chuàng)造了良好的地形條件。

1.3 影響因素分析

據(jù)調(diào)查分析，研究場地滑坡變形機(jī)制為牽引式，其形成和發(fā)展變化受到多種因素影響，主要影響因素包括降雨、斜坡土體物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)特征、地形地貌條件、地下水條件及人類工程活動等。

1.3.1 降雨

研究場地位于喜馬拉雅山脈南坡，印度洋暖濕氣流帶來了豐富的降雨量，但降雨分布不均，多急雨、暴雨，是研究場地滑坡的主要誘發(fā)因素。研究場地降雨多集中在5—10月，其間多有強(qiáng)度較大的暴雨，該時段是滑坡發(fā)生變形滑動的易發(fā)時間段。大量降雨的入滲，增加了土體自重，降低了結(jié)構(gòu)面土體的力學(xué)性能，尤其是抗剪強(qiáng)度，使得滑坡前緣滑塌，進(jìn)而影響整個滑體的穩(wěn)定性，巖土體在重力作用下產(chǎn)生滑移變形。

1.3.2 巖土體物質(zhì)組成

鉆探揭露，研究場地滑坡體上表層物質(zhì)主要為含碎石粉砂，具有結(jié)構(gòu)松散，孔隙度大，土體顆粒大小極不均勻等特點(diǎn)，這為降雨在坡體內(nèi)徑流提供了條件。

1.3.3 地震

研究場地位于兩活動構(gòu)造帶中間。據(jù)不完全統(tǒng)計，當(dāng)雄—羊八井—尼木地震活動帶，1921—1976年共發(fā)生4.7級以上地震25次，其中6級以上地震8次，最大震級8.0。據(jù)震中記載和儀器監(jiān)測，研究場地內(nèi)有感地震震級為4.7級，烈度小于Ⅵ度元震破壞記錄。

2 滑坡穩(wěn)定性評價

2.1 參數(shù)的獲取方法

（1）野外試驗(yàn)：此次勘查只進(jìn)行了滑體土的野外大重度試驗(yàn)，對上部滑體土進(jìn)行了大重度試驗(yàn)，獲取了滑體土的重度；

（2）室內(nèi)試驗(yàn)：根據(jù)采取滑帶土，進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)獲取物理力學(xué)參數(shù)；

（3）經(jīng)驗(yàn)參數(shù)：通過查詢各種手冊和規(guī)范建議值、參考值，適當(dāng)取值；

（4）反演計算：參數(shù)反演根據(jù)滑坡體的穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行，根據(jù)宏觀判斷土質(zhì)滑坡剖面處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)，因此采用具有代表性的剖面進(jìn)行參數(shù)反演。根據(jù)《GB/T 32864—2016滑坡防治工程勘查規(guī)范》13.3.1公式進(jìn)行參數(shù)反演[6]。

c=

φ=arctan（1）

式（1）中，Wi為第i條塊重量（單位為kN/m）；αi為第i塊滑體滑面傾角（單位為°）；C為滑體粘聚力；L為滑體滑面長度（單位為m）。

2.2 參數(shù)取值

通過滑體穩(wěn)定性的宏觀判斷，獲得安全系數(shù)，再通過反演計算獲得土體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)?；聻橐粋€中型滑坡，其滑帶土為含碎石粉砂，依據(jù)不同的方法獲得c、φ，然后綜合取值（表1），進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算和推力計算。

研究場地滑坡土體為殘坡積土體。道路上方的坡體受公路邊坡切割，前緣剪出口明顯，為圓弧形滑動。根據(jù)滑坡形態(tài)和變形發(fā)育痕跡，對研究場地滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性計算。代表剖面的計算模型見表2。

2.3 穩(wěn)定性計算成果及評價

滑坡穩(wěn)定性評價是滑坡工程研究的基本問題之一[7]。

據(jù)《GB/T 32864—2016滑坡防治工程勘查規(guī)范》，滑坡在現(xiàn)狀情況下的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)取1.10，在10年一遇連續(xù)暴雨及加地震情況下的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)取1.05。以穩(wěn)定性系數(shù)Fs為基礎(chǔ)，開展滑坡穩(wěn)定性狀態(tài)劃分。若Fs屬＜0時，滑坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)；若Fs屬[0，1.05）時，滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)；若Fs屬[0.1，1.05）時，滑坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)；若Fs屬≥1.15時，滑坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。

由滑坡穩(wěn)定性分析計算成果表3和表4可知，滑坡天然狀態(tài)下穩(wěn)定性相對較好，未見變形發(fā)展跡象，而暴雨和地震狀態(tài)下，尤其是持續(xù)性強(qiáng)降雨期間，公路以上滑坡（滑面1）變形跡象明顯，主要表現(xiàn)為滑坡前緣局部垮塌。因此，判定滑坡在暴雨和地震工況下穩(wěn)定性差；整體滑坡（滑面2）東部和中部各種工況下穩(wěn)定性均較好，僅西部在暴雨和地震工況下不穩(wěn)定，因此設(shè)計時需考慮西側(cè)道路外側(cè)支擋[8]。

3 結(jié)束語

當(dāng)前，滑坡災(zāi)害防治成為工程建設(shè)的關(guān)鍵問題。針對研究場地滑坡的特點(diǎn)和穩(wěn)定性狀況，提出了相應(yīng)的防治措施。山體滑坡是自然發(fā)生或人為引起的最重要的環(huán)境危害之一，具有大規(guī)模的社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境影響。采用抗滑樁板墻、格構(gòu)和排水溝工程進(jìn)行綜合防治，可以有效提升滑坡的穩(wěn)定性，減少滑坡風(fēng)險，保障人民生命與財產(chǎn)安全。據(jù)勘查，滑坡的變形跡象表現(xiàn)在前緣多處滑塌。坡體由第四系殘坡積含碎石粉砂組成；根據(jù)滑坡縱向勘探線，對滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析計算。對滑坡體各剖面線各滑面的穩(wěn)定性進(jìn)行了驗(yàn)算，分別計算了天然工況、暴雨工況和地震工況3種情況，并得出滑坡天然狀態(tài)下穩(wěn)定性相對較好，未見變形發(fā)展跡象，而暴雨和地震狀態(tài)下，尤其是持續(xù)性強(qiáng)降雨期間，公路以上滑坡（滑面1）變形跡象明顯，主要表現(xiàn)為滑坡前緣局部垮塌。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳森，張文，劉民生.西藏地區(qū)崩塌滑坡影響因子敏感性分析[J].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報，2023，34（3）：109-117.

[2] 李楊.某工程滑坡勘察及穩(wěn)定性分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2024（4）：192-195.

[3] 李小根，盛濟(jì)銘，王靜，等.基于雙折減系數(shù)法與極限平衡法的順層滑坡穩(wěn)定性分析[J/OL].華北水利水電大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2024，45（6）：81-88.

[4] 吳奇靖，張永生.貴州某堆積層滑坡基本特征及形成機(jī)理分析[J].中國水運(yùn)（下半月），2024，24（3）：155-157.

[5] 孫興來，沈偉，李紀(jì)恒，等.高速黃土滑坡前緣沖擠效應(yīng)顆粒流模擬[J/OL].工程地質(zhì)學(xué)報，1-10[2024-04-14].https：//doi.org/10.13544/j.cnki.jeg.2023-0416.

[6] 楊濤，黃國東，謝江偉，等.滑坡穩(wěn)定性分析的點(diǎn)安全系數(shù)計算方法[J/OL].工程地質(zhì)學(xué)報，1-10[2024-06-14].https：//doi.org/10.13544/j.cnki.jeg.2023-0329.

[7] 劉曉朋.公路隧道進(jìn)口滑坡分析與治理方案比選[J].鐵道勘察，2024，50（3）：103-108，121.

[8] 陳光明，陳世壯，遲福東，等.水庫近壩高位滑坡滑帶抗剪強(qiáng)度參數(shù)綜合確定研究[J].三峽大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）， 2024，46（2）：8-14.