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某滑坡稳定性分析及保护措施

文档作者：张亚光范玉华申岑张月峰马梦玲文档来源： 1．昆明理工大学国土资源工程学院 2．云南省地质调查局 3．河北省区域地质矿产调查研究所		点击数：	更新时间： 2022年08月26日
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138 低温建筑技术 2016年第2期(总第212期)
DOI：10．13905／j．cnki．awjz．2016．02．047
某滑坡稳定性分析及保护措施
张亚光 ， 范玉华 。， 申岑 ， 张月峰 ， 马梦玲。
(1．昆明理工大学国土资源工程学院， 昆明650000； 2．云南省地质调查局， 昆明650000；
3．河北省区域地质矿产调查研究所。河北廊坊065000)
【摘要】根据徐家脑滑坡区的野外实地勘察及钻探工程，查明滑坡位置、形态、规模及滑坡区岩土性质。
并根据滑坡位置、规模、影响因素、滑坡前兆、滑坡区的工程地质和水文地质条件，以及稳定性验算结果等综合判
定滑坡稳定性，并分析滑坡发展趋势和危害程度。采取相应的防治措施。
【关键词】滑坡；稳定性分析；水的腐蚀性；预防措施
【中图分类号】TU753．8 【文献标识码】B 【文章编号】 1001—6864(2016)02—0138—03
随着社会经济迅速发展，人类工程活动所引发的
滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害呈加剧趋势，给当地人
民群众生命财产造成了严重损失。为了从根本上消
除地质灾害隐患，确保人民生命财产安全，滑坡等地
质灾害的研究是很有必要的。滑坡发生破坏失稳是
一种复杂的地质灾害过程，由于滑坡内部结构的复杂
性和组成滑坡岩土体物质的不同，造成滑坡破坏具有
不同模式。对于不同的破坏模式就存在不同的滑动
面，因此应采用不同的分析方法及计算公式来分析其
稳定状态。
1 区域概况
徐家脑滑坡位于永胜县城北，坝区内徐家脑村。
永胜县城位于扬子准地台西部边缘，横跨盐源一丽江
台缘褶皱带和康滇地轴两个二级构造单元。自震旦
纪以来，区内经历了多次构造变动，留下了明显的构
造形迹一褶皱和断裂。伴随褶皱和断裂，岩体中形成
了序次不一、规模不等的节理裂隙，破坏了岩体的连
续性和完整性，为地质灾害的形成尤其是斜坡的变形
破坏提供了条件。
2 滑坡的基本特征及形成因素
2．1 滑坡位置及外形特征。
该滑坡位于徐家脑村西北侧，文家河东岸，坡脚
为文家河，自北向南径流，该段岸坡倾向约320。，整体
坡度约15。，属缓坡地形，滑坡即位于整个岸坡。根据
本次勘查，滑坡前缘直抵坡脚文家河，河床高程约
2080m，滑坡后缘延伸至徐家脑村西北侧，高程约
2117m，滑坡整体东西向纵向约1600m，南北横向宽约
170m，平面上整体呈舌型，滑动方向约320。。该滑坡
体由于修建乡村道路形成了三个小陡坎，高约1—2m。
滑坡上方为村民房屋及院落平台，前有一个高约4m
的小陡坎，滑坡中、下部均为耕地，整体坡度较缓，约
15。，坡面覆盖层主要为耕土(图1)。
地形坡度相对较缓，不利于地表水和地下水的迅
速排泄，易引起边坡土体强度大大降低，不利于边坡
稳定；且在长期水土流失作用下，形成一定的长舌状
负地形，有利地表水和地下水的汇集，进一步加剧了
地表水地下水对边坡稳定的不利影响。同时在坡面
由于人类耕种和开挖道路形成的梯田陡坎，造成多道
小临空面，不利于局部稳定；且坡脚文家河长期对该
侧岸坡坡脚冲蚀严重，不利于岸坡整体稳定。
2．2 滑坡区地层及其物理力学性质
根据钻探及地质调查结果，徐家脑滑坡区场地分
布地层主要有：第四系人工堆积层、第四系坡洪积层、
第四系冲湖积层、第三系上新统三营组粘土岩夹褐
煤层。
①第四系坡积物⑦第四系人工堆积③第四系冲洪积层
④第三系上营组粘土层⑤第三系上营组褐煤层
Q 兰9(m)
图1 徐冢脑滑坡地质剖面简图
为了获得场地各岩土层的物理力学指标，本次勘
察采用现场原位测试(标准贯入试验)、采取土样和水
样进行室内岩土试验，相结合的方法对场地岩土特性
进行综合评价。共采取原状土样36件，水样2组，进
行标准贯人试验32次。现将各层岩土的室内土工试
验成果及原位测试成果统计列于表1。
表层第四系土层孔隙比大，且表层受耕种影响形成
结构疏松的耕土层，有利于接受地表水补给下渗补给，
雨季时，第四系土层孔隙充水饱和，重度增加，强度大大
张亚光等：某滑坡稳定性分析及保护措施 139
降低，不利于边坡稳定；且区域第四系地层多为下伏三
系上新统三营组粘土岩风化形成，第四系土层粒度较
细，易吸水饱和，失水后易收缩干裂，旱季土体裂隙发
育，结构强度较差，在雨季时发育裂隙有利于地下水赋
存径流，进一步加剧水对岸坡稳定的不利影响。
表1 土的物理力学指标统计
岩土名称 粉质粘土② 粉质粘土③ 褐煤④ 粘土岩⑤
孔隙比e 0．99(6) 1．44(3) 2．4(9)0．66(17)
天然含水量nI／％ 35(6) 54(4) 104(9) 24(18)
天然重力密度 kN·m～ 18．4(6) 17．0(3) 13．8(9)19．6(18)
液性指数，L 0．22(6) 0．54(4) 0．40(9)0．15(14)
压缩系数Ⅱ1—2／MPa～ 0．45(6) 1．05(3) 0．97(9)0．3(17)
压缩压缩模量Es1—2／MPa 4．6(6) 2．6(3) 4．O(9)6．1(17)
特性压缩系数口2—4／MPa一0．29(6) 0．67(3) 0．64(9)0．2(I7)
压缩模量Es2—4／MPa 7．5(6) 4．1(3) 6．0(9)8．8(17)
直剪 粘聚力c／kPa 34．9(5) ＼ 44．1(4)42．8(11)
快剪 内摩擦角 ／(。) 9．4(5) ＼ 7．6(4)9．8(11)
固结 粘聚力c／kPa ＼ ＼ 48．3(3)33．1(7)
快剪 内摩擦角 ／(。) ＼ ＼ 12．1(3)14．0(7)
有机质含量Om／％ ＼ ＼ 19．8(8) ＼
膨缩性实验自由膨胀率6ep／％ ＼ ＼ ＼ l9(11)
标贯实测锤击数N 10(6) 5(3) 9(7) 12(10)
备注：平均值(统计个数)
区域下伏为第三系上新统三营组(N s)粘土岩，
属泥质半成岩，易软化崩解，具弱膨胀性。当岸坡表
层第四系土层在被剥蚀后，受外界气候影响下，易很
快在岸坡表层形成一定风化土层；当表层风化土层再
被剥蚀后，出露粘土岩在坡面表层又进一步形成风化
土层，从而反复不断向下淘蚀，长期将导致局部形成
陡坎，引起更大的边坡失稳。
下伏第三系上新统三营组(N s)粘土岩透水性极
弱，一般为隔水层，上覆表层第四系松散土层孔隙水
下渗至层顶面时将受阻，在层面处富集，一方面易在
粘土层顶面形成软化层，另一方面在该层顶面形成顺
坡向的径流，从而易形成沿该层顶面形成大的滑坡
变形。
3 滑坡形成机理及稳定性分析
3．1 滑坡形成机理
由于场地表层第四系土层和下伏第三系粘土层岩
性特征，加上岸坡的地形条件，且在人为活动和地震活
动的诱发下，易导致滑坡发生蠕滑变形，目前滑坡均轻
处于微蠕动变形状态。滑坡体主要为岸坡坡坡面第四
系冲洪层组成，滑面主要为坡体内土岩接触面，和局部
陡坎地段第四系土层剪切破坏面，滑坡厚度一般较薄，
滑体厚度约3．05m，滑坡方量约8．3×10 m ，属浅层小
型滑坡。滑坡形成直接因素：坡顶受到村民房屋加载，
坡脚受河水冲刷影响，滑坡下部先滑，使上部失去支撑
而变形滑动，滑坡的性质为牵引式滑坡。
3．2 稳定性分析
根据徐家脑滑坡的具体条件，本次滑坡稳定性计
算采用滑坡稳定性和滑坡推力的计算公式，具体为：
ΣR 砂f +。．．． 一l十R
Σ + ⋯ 一 +Tn
( =1，2，3，⋯n一1)
=cos(0 一0f+1)一sin( 一0 +1)tg f
式中， 为稳定性系数；R 为第i计算条块滑动面
上的抗滑力，kN／m；Ti为第i计算条块滑体在滑动面切
线上的反力，kN／m；0 为第i计算条块底面倾角； 为
第i计算条块滑动面上岩土体的内摩擦角； 为第i计
算条块剩余下滑推力向第i+1计算条块的传递系数。
根据上述计算参数的选取原则，采用理正岩土计
算软件，对场地滑坡在个各种工况条件下的稳定性进
行验算。滑坡稳定状态划分根据滑坡稳定系数划分，
依据《滑坡防治工程勘查规范》相关规定，滑坡稳定状
态按表2进行划分。
表2 滑坡稳定状态划分
根据滑坡堆积体的稳定性验算结果，并对照表2
中的稳定状态划分依据，将调查区滑坡稳定性验算结
果及稳定状态统计于表3。
表3 稳定性验算结果表及稳定状态
140 低温建筑技术 2016年第2期(总第212期)
计算结果表明滑坡处在不稳定状态，滑坡地质灾
害危险程度等级与地质灾害防治工程等级均为Ⅲ级。
滑坡为不稳定滑坡，如不及时采取工程治理措施，滑
坡将逐渐向更不利方向发展，这必将威胁到滑区居民
的生命财产安全并造成恶劣的社会影响，具有巨大的
潜在经济损失。所以对该滑坡采取工程治理措施是
必要和紧迫的。
4 滑坡危害程度
综上确定徐家脑滑坡范围面积为27200m ，平均
厚度为3．05m，滑坡体积约8．3×10 m ，坡向320。左
右，属于浅层小型滑坡。滑坡位于文家河下游左岸坡
上，坡体顶部是部分徐家脑村村民自建住宅，滑坡体
一旦产生灾害，危害程度将非常严重。
通过本次勘查查明了徐家脑滑坡的特征、形成条
件、影响因素。对滑稳定性进行验算及评价。通过上
述工作得出以下危害性总结：
(1) 徐家脑滑坡为小型浅层滑坡，滑动面位于
第四系冲洪积层，滑带土为粉质粘土。危害对象等级
划分为三级。
(2) 导致滑坡隐患产生的主要因素是滑坡区植
被受到破坏，河水常年冲刷坡脚，以及不当的人类工
程活动。文家河从滑坡体前缘通过，如果滑坡产生滑
动，有可能堵塞河道，形成堰塞湖。
(3) 滑坡稳定性验算表明：滑坡稳定性差，如遇
强降水将产生滑动，危及人民群众生命财产安全。滑
坡顶部危害范围内有居民12户，约50人，房屋约40
间，如果滑坡产生滑动，有可能房屋倒塌，对居民的生
命及财产造成危害。
5 结语
应根据滑坡治理原则选取合理的防治方案。滑
坡治理的原则是：技术可行、经济合理、不留后患。总
结以下治理措施：
(1) 靠近滑坡顶部后缘的房屋所属村民向东侧
或更安全地段搬迁，减轻对坡体加载。
(2) 修建河堤，减少河水对坡脚冲刷。
(3) 自然斜坡产生滑坡的主要因素是人类活
动，包括农业活动破坏坡面植被和工程施工开挖坡
脚。建议退耕还林恢复坡面植被，减小工程建设对自
然斜坡的扰动。
(4) 保证坡面及道路排水沟畅通，加强地面疏
排水，减少雨水下渗造成变形滑动。
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[收稿日期] 2015—11一o2
[作者简介] 张亚光(1990一)，男，江西九江人，硕士研究生
研究方向：矿产勘察与找矿方向。
(上接第130页)
沉降变化速度比桩侧摩阻力变化速度快，随着荷载的
继续增加，两者的变化速度大致相同，在加载后期，桩
侧摩阻力变化速度比沉降变化速度快。
3 结语
(1) CFG桩的施工对桩周冻土影响非常有限，
桩周冻土未产生融化。
(2) 多年冻土地区，CFG桩侧摩阻力主要由冻
土的冻结力提供，在实验条件下，加载到420kN时，多
冰冻土层产生应力松弛现象，土体发生流变。
(3) CFG桩加载过程中，桩侧摩阻力与桩的沉
降呈现非线性关系，在加载之初，随着荷载的增加，桩
侧摩阻力的变化速度比沉降变化速度慢，随荷载继续
增加，两者变化速度大致相同，而在加载后期，桩侧摩
阻力变化速度比沉降变化速度快。
参考文献
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[收稿日期] 2015—12—15
[作者简介】 张旭东(1969一)，男，内蒙古商都人，高级工程
师，从事岩土工程勘察、设计、咨询工作。

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