湯池鎮滑坡穩定性分析

李曉東

摘要：滑坡是一種十分重大的地質災害，科學的評價其穩定，并及時提出防治措施意義重大。本文根據湯池鎮滑坡的地質勘察資料，定性的分析了湯池鎮滑坡的形成機制，定量地計算了滑坡的穩定系數，并對該滑坡的防治工作，提出了初步建議。

關鍵詞：滑坡；穩定性；傳遞系數法；GEO-STUDIO

中圖分類號：P642文獻標識碼： A

1引言：

湯池鎮滑坡位于云南省昆明市宜良縣，屬于南昆鐵路沿線區域，其穩定性的重要性不言而喻。

本文首先介紹了滑坡區域的地形地貌、地層巖性及構造以及地下水情況等地質條件，其次，根據地質勘察資料，分析該滑坡形成的地質成因，并運用傳遞系數法和JANBU法計算得到其穩定性系數，科學地評價了湯池鎮滑坡的穩定性，并提出了可行的防治措施。

2湯池鎮滑坡概況

2.1地形地貌

湯池鎮滑坡位于宜良縣陽宗海鎮西南部，南昆線施家嘴車站附近，屬云貴高原中山侵蝕、溶蝕地貌，地形起伏較大，自然橫坡較陡，相對高差80--90m，自然坡度15°--35°。

2.2地層巖性

根據現場調查測繪、查閱既有資料，場地上覆第四系全新統人工填筑土（Q4ml）、坡洪積（Q4dl+pl）、坡殘積（Q4dl+el）紅黏土，下伏基巖為二疊系下統茅口組灰質白云巖，巖層由新到老分述如下：

第四系松散覆蓋層：主要分布人工填土、耕土、殘坡積以及巖溶洞穴堆積等地層，少量碎石角礫的殘坡積粘性土在滑坡區域內大面積分布。

灰質白云巖：淺灰、灰白色灰巖、虎斑狀白云質灰巖，泥、粉晶結構，中厚層至塊狀、夾薄層狀，原生裂隙發育，中～弱風化，硬～堅硬?？眳^巖溶主要沿層面、節理裂隙發育，巖溶表面侵蝕極為普遍，巖溶多呈溶溝、溶槽、石芽、巖溶洼地等地表形態。

2.3地質構造

場區在區域構造上位于揚子準地臺內，具體歸屬于昆明臺褶束的三級構造單元。區域內主要發育的構造為小江西支斷裂及其分支斷裂。

小江西支斷裂由龍街經李子箐、火頭村、冬瓜營、石頭山，至陽宗海，海風園﹑施家嘴、陽宗、核桃樹、大松棵、陽宗丫口、梁王沖、西龍潭、龍王廟，區內長度約75km。斷層總體走向NE18，傾南東或北西，傾角55～60，為左旋逆沖斷層。斷層破碎帶寬數米至數十米，新活動多沿老斷層發生，成為不同時代地層的分界線。

2.4水文地質條件

湯池滑坡區域屬珠江水系陽宗海流域，場地附近無地表水流，雨季地表徑流入滲地下或匯入約1km之外的陽宗海。

地下水類型為基巖裂隙巖溶水及松散層孔隙潛水，主要分布灰巖、白云巖等可溶巖，受構造影響，節理裂隙發育，為地下水的賦存和運移提供了良好的空間，含較豐富的地下水，地下水位埋藏較深。松散層孔隙水主要含水層為坡洪積、坡殘積紅黏土，分布于斜坡寬緩地帶和沖溝中上段，水量貧乏。地下水主要接受大氣降水補給，向陽宗海排泄。

2.5參數選擇

運用傳遞系數法計算滑坡穩定系數的主要參數有三個：滑體土的容重、滑帶（面）土的粘聚力和內摩擦角。其中，滑體土的容重可以根據室內試驗的結果取得，而滑帶土的粘聚力與內摩擦角則是由直剪試驗的試驗結果結合反算綜合確定。

湯池鎮滑坡的滑體土的自然容重取21KN/m3，飽和容重取23KN/m3；滑帶土自然狀態下的粘聚力和內摩擦角取15kPa和18，飽和狀態的取13kPa和16。

3滑坡形成機制分析

滑坡處斜坡呈上緩下陡的趨勢，且坡度普遍偏大，最大達到30度以上，在坡腳區域由于修建南昆鐵路的需要，進行了挖方，形成了臨空區域。這種地形地貌，以及工程對原斜坡的擾動為滑坡的產生提供了可能。

第四系堆積層為坡洪積紅黏土，具弱膨脹性，為相對隔水層，下伏灰質白云巖為富水可溶巖，使與之接觸的紅黏土呈軟塑狀，物理力學指標降低，自然狀態下穩定性差，在上方土壓力作用下，容易產生蠕滑變形，形成滑坡。

4滑坡穩定性分析

根據《滑坡防治工程施工與設計規范》規定，當滑動面為折線形時，用傳遞系數法進行穩定性評價和推力計算，可用詹布法（Janbu）等方法進行校核。

4.1傳遞系數法計算穩定系數

傳遞系數法也稱為不平衡推力傳遞法，亦稱折線滑動法或剩余推力法，它是我國工程技術人員創造的一種實用滑坡穩定分析方法。由于該法計算簡單，并且能夠為滑坡治理提供設計推力，因此在水利部門、鐵路部門得到了廣泛應用，在國家規范和行業規范中都將其列為推薦的計算方法。

根據滑坡體的表面形態以及鉆孔點的位置，將滑坡體分成如下圖所示的條塊：

本滑坡為不涉水滑坡，只需考慮自然工況、暴雨工況、地震工況等三種工況。

穩定性計算結果如下：天然條件下（即不計飽和水、地震力），穩定系數為1.09,處于基本穩定狀態，表明該滑坡在勘察時所處的狀態下基本穩定。暴雨工況下，穩定系數為1.03 ,滑坡處于欠穩定狀態，即抗滑能力儲備不足，在其他條件變動時，如存在工程荷載，地表有不可忽略的積水時，滑坡將劇烈滑動。當地震發生時，該滑坡的穩定系數為0.96，處于不穩定狀態。

4.2 Janbu法將計算穩定系數

為了驗證計算結果的有效性，本次研究采用Janbu法對傳遞系數法的計算結果進行校核。

Janbu法是極限平衡條分法的一種，主要針對實際工程中常遇到非圓弧滑動面的問題而提出的，屬于嚴格極限平衡分析法。其主要特點在于不是假定土條豎直分界面上剪切力的大小和分布形式，而是假定土條分界面上推力作用點的位置大致在土條側面的位置。

大型巖土分析軟件GEO-STUDIO中的SLOPE板塊中收錄了Janbu法，本次研究運用GEO-STUDIO軟件建立數值模型，來分析滑坡的穩定性。建立的滑坡模型如下：

本次運用個GEO-STUDIO軟件分析滑坡的穩定性，只是對運用傳遞系數法得到的計算結果進行校核，在模擬工況時，應盡量和傳遞系數法所表達的工況一致，因此要注意以下兩點：（1）在模擬暴雨工況時，滑體土的參數去飽和狀態的參數。（2）模擬地震工況時，在再輸入地震加速度曲線，而是直接把地震作用等效成恒定的水平力，這種方法也叫擬靜力法。

通過模擬計算得到的穩定系數結果為：自然條件下，穩定系數為1.077，暴雨工況下的穩定系數為1.003，地震時的穩定系數為0.955?？傮w來說用Janbu法計算得到的穩定系數比用傳遞系數法計算的結果略微偏小，但相差不大，兩種算法的計算結果基本吻合，從而驗證了傳遞系數法計算結果的有效性。

5結論

湯池滑坡的形成機制主要受控于以下兩個因素：①滑坡體表面的坡度較為陡峭，且坡腳處有臨空區域，為滑坡的形成提供了變形的可能與空間。②滑坡體與基巖處接觸面處為坡積紅黏土層，為相對隔水層，地下水容易在該層富集，形成軟弱結構面。這兩個因素的共同作用產生了湯池滑坡。

該滑坡在自然狀態下處于基本穩定狀態，但飽和穩定性、地震穩定性較差，需要進行適當的監測與加固：

1、加強該滑坡區域地下水狀況、地裂縫的監測，特別是雨天應加強巡視。

2、建議坡腳處設置一排抗滑樁，確?；碌姆€定，抗滑樁應置于完整基巖一定深度，樁徑、樁長根據檢算后確定。

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