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、自然地理

　　 岩村滑坡位于四川盆地某城市市中区，地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

表4-2　岩土体物理力学性质指标

表4-3　滑带土抗剪强度指标实验值

4-1岩村滑坡平面图   

岩村滑坡的形成机制　

岩村滑坡的形成机制主要包括岩土类型与性质的影响，地表水和地下水的影响，三峡水库蓄水，和人工堆石等。

1.岩土类型与性质的影响

    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。因此，滑坡体岩性相对较差，为滑坡的产生创造了条件。

2. 地表水和地下水的影响

 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。由于雨水的坡体效应、减强效应与软化，加剧了滑坡的破坏。  由于三峡水库蓄水以后，水位上涨，有可能诱发地震，致使斜坡进一步松动，促使滑坡的发生。

3 人工堆石

由于斜坡体上部为长石石英砂岩的人工堆石，加大了斜坡的自重应力，给斜坡的稳定性带来了严重的影响，促使滑坡的发生。

稳定性分析

斜坡稳定性评价的方法很多，下面主要利用刚体极限平衡法对滑坡进行定性分析。滑坡推力E的定义是总的下滑力(ΣT)与总的抗滑力(ΣRs)之间的差值，表达式为：E=ΣT－ΣRs。当E>0时，有推力；当E<0时，无推力；当E=0时，为极限平衡状态。

一 画剖面图

由资料可得孔口高程，滑动面高程，各钻孔到第一个点的水平距离，旱雨季钻孔水位与各孔号对应关系下表：

由于1：1350的比例刻度不方便，折算成1：1000的比例尺。将地表各点高程和滑动面各点高程及相应的水平距离画道坐标系上。根据水位及滑动面形状划分为9块。标号从上到下依次从1到9。

剖面图见下页附图。

二  稳定性计算

在进行稳定性计算前，先计算出各滑块滑动面与水平面之间的夹角，各滑块的面积，和各滑块的重量以及滑动面长度。

（1）各块滑动面与水平面之间的夹角计算

根据公式an= arctan[（yn-yn+1）/（xn+1-xn）]可求得各块滑动面与水平面之间的夹角如下：

a1=arctan（10/4.05）=67.95°      a2=arctan（5/6.08）=39.43°

a3=arctan（3.1/7.42）=22.67°     a4=arctan（14.6/32.73）=24.71°

a5=arctan（14.9/13.5）=47.82°    a6=arctan（3.4/6.72）=26.84°

a7=arctan（3.9/19.6）=11.25°     a8=arctan（3.6/12.2）=16.44°

a9=arctan（1.5/9.4）=9.07°

（2）面积的计算

根据剖面图可知道每块滑体的面积如下：

A1=21.5㎡           A2=41.0㎡         A3=36.0㎡    

A4=158.6㎡          A5=104.2 ㎡       A6=69.6㎡

A7=190.1㎡          A8=103.7㎡        A9=92.5㎡

（3）滑动面长度计算

各滑动面长度计算可通过刨面图量取，也可通过计算。下面通过计算公式求得各滑动面长度。公式如下：

Ln=[(xn+1-xn)^2+(yn-yn+1)^2]^(1/2)

计算结果如下

L1=10.79 m             L2=7.87 m              L3=8.04 m      

L4=34.93 m             L5=20.11 m             L6=7.53 m

L7=19.98 m             L8=12.59 m             L9=9.61 m

（4）滑动面强度参数的计算

Φr=（13+17+14+12+11+10+10+15+11.5+13.3）÷10=12.68°

Cr=（4.9+12.5+20.1+7.9+2.8+4.6+8.1+7.3+3.4+4.1）=7.57KP

（5）重量的计算

由钻孔地质描述表可知各块体两端钻孔中砂岩含量和粘土含量，根据剖面图各块体的形状和面积综合得到各块体中砂岩含量（%）和粘土含量（%）如下表：

W=（A*a*ρ砂岩+A*b*ρ粘土）*g*1000  （N）

其中式中a为砂土的百分含量，b为粘土的百分含量，A为面积。

粘土天然密度：P0粘土=2.06（g/cm3）,粘土颗粒密度：p1粘土=2.76（g/cm3）

砂岩天然密度：p0砂岩=2.51(g/cm3)    砂岩颗粒密度：p1砂岩=2.69（g/cm3）

利用ExceL计算得到各块体重量(N)如下：

W1=5.279×10^5       W2=9.778×10^5         W3=8.062×10^5      W4=3.517×10^6       W5=2.333×10^6        W6=1.5×10^6

W7=4.341×10^6      W8=2.391×10^6        W9=2.01×10^6

考虑到河水位涨到205m时，第5，6，7，8，9块滑块处于水环境中。因此其水中重量

 可求得第5，6，7，8，9块滑块重量为

W＇5=23.44×10^5         W＇6=16.47×10^5           W＇7=47.28 ×10^5   

W＇8=26.30×10^5         W＇9=22.23×10^5   

综合上计算可得到各块体的稳定性计算参数如下：

滑块1，2，3，4无地下水：

　　设滑坡的滑面为折线形，根据滑面起伏状况，进行条分。自后缘往前缘各条块与水平面间的夹角依次为a1、a2、a3……an，an+1，且只考虑滑坡体的重力作用，则第站条块的滑坡推力为：

　(6－7)

　　式中：En为第n块的剩余下滑力，即滑坡推力；Wn为第n块的重最；Ln为第n块的滑坡长度；fn为第n块摩擦系数；cn为第n块滑面粘结力。

第n块滑体受力示意图

　　即第n块所承受的第n－1块的推力是平行于第n－1块滑面法线的，同理第n块的推力也是平行于第n块滑面法线的(图)。由于实际工作中，各段的c、φ值不易精确测定，所以要用安全系数Ks去除抗滑力。通常Ks取值范围为l.05－1.25之间。此时上式可写为：

　　式中：

　　ψn称为传递系数。

　　在计算过程中，若出现Ei<0，考虑滑块间不承受拉力作用，取Ei=0。然后继续进行下一条块Ei+1的计算。计算时Ks取1.25.

。利用ExceL计算得到下表：

底面浮托力：Un=1/2（h1n+h2n）*ρw*Ln*g

两侧水压力：PWn-1=1/2*ρw*h1n^2

              PWn=1/2*ρw*h2n^2

En=Wnsinan+(PWn-1-PWn)cosan-{ [Wncosan-Un-(PWn-1-PWn)sinan] tan Φ+CnLn}+En-1[cos(an-1-an)-tanΦsin(an-1-an)]

由于第4块剩余推力小于0，所以在第5会计算时取0.利用ExceL计算得到下表：

底面浮托力：Un=1/2（h1n+h2n）*ρw*Ln*g

两侧水压力：PWn-1=1/2*ρw*h1n^2      

              PWn=1/2*ρw*h2n^2

上面水压力为  Fn=1/2(h3n+h4n)*ρw*Ln*g

En=Wnsinan+(PWn-1-PWn)cosan-{ [Wncosan-Un+Fn-(PWn-1-PWn)sinan] tan Φ+CnLn}+En-1[cos(an-1-an)-tanΦsin(an-1-an)]

利用ExceL计算得到下表：

2.由于上面有崩积物和人工堆石，因此要对其进行稳定性计算：

E0=ΣT0－ΣR0/Fs

W0=1590.435 (KN)   L0=31.24(m)  C0=0.024   φ=23°  Fs=1.25 Fn0=tan(23°)=0.42  a0=18.1°  a3-a0=15.24°  

ΣT0=W0*sin a0+E3*cos (a3-a0)=1205.933（KN）

ΣR0=[W0*cos a0 +E3*sin (a3-a0)]*Fn0+C0*L0=717.6（KN）

E0=ΣT0－ΣR0/Fs=631.7818（KN）>0

说明此处存在不稳定，需要治理。

岩村滑坡防治方案

经计算，岩村滑坡处于稳定性差阶段，正在发生蠕滑，并有可能在三峡水库蓄水后触发而失稳，故应该对该滑坡进行综合治理。采取以下方法：

一  鉴于该滑坡处于稳定性差的状态，为防止滑坡的进一步加剧，避免造成严重的地质灾害，清除滑坡体顶端的人工堆石，有利于减少滑坡体的自重应力，提高安全系数。另外一种方案就是在该处中前部打上一排抗滑桩。

二 1.治理地表水，在滑坡体周边界砌筑截水沟，使地表水不能进入滑坡体范围之内，在滑坡体内砌筑排水沟，使地表水排出滑坡体范围之外，填塞裂缝和夯实松动地面，筑隔渗层，减少地表水下渗，并使其尽快汇入排水沟内，排除滑坡体外。

   2.地下排水，由于地下水的作用，地下水将对滑动体静水压力，而且当滑坡体内部存在裂隙时，水可能渗入裂隙，大大降低岩体的强度，从而加剧滑坡的产生。因此，很有必要采取地下排水，可以同时采取地下水平排水和地下竖直排水。地下水平排水可以通过水平通道达到排水目的。

3 垂直地下排水：将滑坡体内的地下水体借助一般勘探孔穿透滑床及隔水层而转移到其下伏的另一较强透水层中去。

三 在滑坡体的中前部布置抗滑桩（预应力钢筋混凝土桩），穿过滑体在滑床的一定深度锚固，承受侧向荷载用以抵抗滑坡推力的作用。

 四 护坡：由于滑坡体下段在三峡蓄水以后会被淹没，因此，坡体会受到水的的掏空、浮托及软化作用，因此，很有必要在滑坡体的下段进行护坡。护坡的方案有两种：灰浆抹面和浆砌石。以抵抗水的冲刷及掏空作用。增强滑坡体的稳定性。下载本文