穆棱市福禄乡山体滑坡稳定性评价

【摘　要】文章基于穆棱市福禄乡滑坡的地形地貌特征、空间形态特征、滑带特征和水文地质特征，分析了影响滑坡稳定性的敏感性因素，采用指定软件“穆棱市区地质灾害勘察信息系统（GHEIS）—滑坡稳定性评价系统（LAndslide Stability Analysis system.简称LASA）”，按四种工况进行了推力计算，进而进行了安全稳定性综合评价，为库区该类滑坡防治工程设计施工提供了依据。

【关键词】敏感性因素；计算模型；计算工况；安全系数；剩余下滑力；稳定性评价

1.滑坡基本特征

1.1滑坡地形地貌

福禄乡滑坡位于穆棱市福禄乡后山坡，前后缘高程为135/265m，地貌单元属于鄂西构造侵蚀、剥蚀中低山区，整个滑坡体呈缓坡状，分布有多级台地。

1.2滑坡空间形态

滑坡体在平面上呈不对称圈椅状形状，后缘为一弧形陡坎，高程约265m，宽50m，滑坡平台较为明显。前缘剪出口抵香溪河河水下，高程135m，宽200m，滑体厚度8.5-21m，滑体呈多级台地缓坡状地貌，坡度19-21°，主滑方向238°。后缘较陡，南北侧均以冲沟为界，冲沟底基岩出露。后缘陡坎及滑坡周界清晰，前缘及中部均有公路通过，中下部斜坡上均开垦为果园，人为改造作用明显。滑体纵向长300m，面积3.90×104m2，体积为60.44×104m3。

1.3滑带特征

据钻孔揭露，滑带埋深8.4m-20.3m，为一软弱结构面，分布均匀。据本次勘查与规前勘察资料显示其前缘剪出口位于香溪河水面以下。滑带厚0.2-0.6m，由软可塑性粘土含角砾组成，土石比一般为7:3，粘土塑性高，多呈软塑状态，角砾直径一般2-3cm，略有磨圆，呈次棱角状，可见磨光面擦痕，滑带土以下为较完整的侏罗纪聂家山组砂岩、粉砂岩、泥岩。

1.4滑坡水文地质特征

本次钻孔未揭露区域地下水。该滑坡体沿两侧滑坡周界冲沟发育，冲沟切割至基岩中，是滑体地下水、地表水的排泄通道。滑体表面人工改造强烈，未见泉点发育。根据本次勘探仅在ZK3号孔揭露地下水，说明滑坡体局部发育有上层滞水，水量一般较小，主要接受大气降水及地表水的补给，排泄至香溪河。

据地表试坑渗水试验结果，滑体非饱水状态下的渗透系数k为3.3-5.21×10-3cm/s，为透水层，局部孔隙发育，为强透水层。局部为上层滞水含水层，根据本次抽、注水试验结果，滑体渗透系数k为2.3-2.6×10-3cm/s。

根据本次分析结果，通过PH值、游离CO2及SO42-，Cl-等指标的大小进行评价，工作区地表水及地下水均对混凝土结构不具有侵蚀性。

2.滑坡稳定性分析

2.1滑坡稳定性敏感因素分析

滑坡在四种工况下1主剖面及2副剖面稳定性计算结果表明，滑坡在天然状态下，滑坡稳定系数均小于1.20，评价结果为需要治理或监测。20年一遇暴雨强度计算工况饱水状态下滑坡整体稳定系数显著下降，整体稳定系数在第二种工况下比天然状态下降低6.85%～7.53%；说明水的作用是影响滑坡稳定的决定性因素。反分析法是确定滑坡滑带土抗剪强度参数的一种常用方法。根据参数反分析中敏感因素分析，?值的影响因素更为显著。本次勘查对滑坡的3条剖面进行了反演分析，结果表明，抗剪强度指标中?值对滑体稳定性影响较敏感，其敏感性明显大于C值，当C每提高1kPa，稳定系数升高0.0133，而?值每升高1°，稳定系数提高0.0498，?值对滑体稳定性影响大于C值近4倍。

2.2滑坡稳定性计算

利用滑坡稳定性评价系统（LASA1.0）进行滑坡稳定性计算评价。主要采用折线滑动面传递系数法，综合评价滑坡稳定性。计算三条剖面，一条主勘探线（1-1），两条副勘探线（4-4，5-5）。计算剖面方向与主滑方向一致，滑坡滑面简化为折线形，计算参数选取依据地质勘察报告确定，荷载包括滑坡体自重；地面荷载，房屋每层荷载按20kN/m2.m计；地下水荷载：按相应地下水位计算；库水位荷载；暴雨荷载：按20年一遇标准考虑，有工程区实测资料时，可按实测资料采用，无实测资料参照类似工程经验或20年一遇暴雨时计算分析成果采用。

2.2.1计算模型

根据技术要求，本次滑坡稳定性计算采用指定的使用软件“三峡库区地质灾害勘察信息系统（GHEIS）—滑坡稳定性评价系统（LAndslide Stability Analysis system.简称LASA）”，具体的滑坡稳定性评价方法为传递系数法 。

2.2.2计算方法

利用滑坡稳定性评价系统（LASA1.0）进行滑坡稳定性计算评价。主要采用折线滑动面传递系数法，综合评价滑坡稳定性。

（1）计算剖面：计算三条剖面，一条主勘探线（1-1），两条副勘探线（4-4，5-5）。计算剖面方向与主滑方向一致，滑坡滑面简化为折线形。

（2）计算参数：

①滑体土重度的确定。本次计算滑体重度值的确定综合室内实验、现场灌水法大容重试验结果及地区经验值确定。

②滑带土抗剪强度参数的确定。滑带土抗剪强度参数的选取合理与否，对坡度稳定性计算起关键作用。据采样试验资料，室内试样天然含水量较高，接近饱和含水量，也说明滑带土接近饱和状态。所以，稳定性分析和计算中抗剪强度参数是以现场大剪试验值为基础，结合室内实验,参考地区经验性数据及地质测绘对滑坡稳定性的宏观判断综合选取滑带土抗剪强度指标。

2.2.3计算工况

根据《穆棱市福禄乡地质灾害防治工程地质勘察技术要求》，福禄乡滑坡为涉水滑坡，作用于滑坡体的荷载有：滑体自重及地面荷载，水库水位和水库水位变动产生的静水压力，降雨入渗形成的地下水压力等。各工况稳定性计算说明：

计算剖面中地表荷载：房屋建筑荷载，房屋每层荷载按20KN/m2.m计。

滑坡条块地下水浸润（库水位175m）确定原则：假定蓄水前斜坡无地下水，库水向土体内渗透，基岩为隔水层，水位最终达到平衡，浸润线近似为水平线。

动水压力的前提假定条件为：三峡水库蓄水时淹没的滑体部分在长期浸泡下，滑体土颗粒间结构变松散，渗透系数明显增大，当库水位快速从175m降至145m时，土体内孔隙水排泄在时间上滞后于库水位下降，孔隙水存在向下流动的势能转化为动能而对颗粒产生动水压力，淹没区滑面无明显突变，计算水力梯度角时将水位变幅带的计算条块的水力梯度取平均值。

地下水：勘查表明滑坡体内仅局部存在上层滞水，无统一地下水面。稳定性计算剖面中无地下水位线，暴雨对滑坡稳定性的影响主要表现在增大滑体土重度，降低滑带土抗剪强度等方面。20年一遇暴雨强度计算工况下，滑体土饱和，饱和重度根据滑体室内实验及现场大重度试验结果综合确定。

2.2.4计算结果

根据传递系数法对滑坡在四种工况下1主剖面及2副剖面分别进行稳定性计算。

2.3稳定性综合评价

通过以上计算结果可以看出：滑坡在天然状态下整体安全系数约为1.011～1.079，因此，该滑坡目前总体上处于极限平衡状态。在暴雨及库水蓄水期或降落期，滑坡均可能失稳破坏发生滑动，急需治理和监测。

3.结论

笔者利用滑坡稳定性评价系统（LASA1.0）进行滑坡稳定性计算评价，主要根据传递系数法对滑坡在四种工况下1主剖面及2副剖面滑坡整体稳定安全系数和滑坡剩余下滑力表进行了计算，继而进行了稳定性评价，为下一步工程设计提供了基础理论依据。

该滑坡目前总体上处于极限平衡状态，在暴雨及库水蓄水期或降落期，滑坡均可能失稳破坏发生滑动，对其进行治理和监测势在必行。