某民用机场滑坡稳定性分析

吴永杰

(山西霍州煤电集团房产公司，山西霍州 031400)

0 引言

某民用机场是国家“十一五”规划建设的重要支线机场，是省、市重点项目。在机场建设过程中发现机场南端消防水池北侧有一处大型填土滑坡，滑坡在2011年11月发现滑动迹象，土面区发育大量裂缝，裂缝最宽为15 cm左右，错距最大为8 cm左右。因此，为了机场正常建设及机场建成后正常运行需要对该滑坡进行稳定性分析。

1 机场滑坡特征

经过现场钻孔的地质勘察，根据机场滑坡的钻探资料总结出滑坡有如下特征。

1.1 平面特征

滑坡后缘位于机场南端填方段土面区，其后缘高程为1 152 m，该滑坡前缘有两条剪出口，因此将该滑坡划分为深、浅两层滑坡，深层滑坡上再次发育了浅层滑坡。总体上，滑坡体近似簸箕形或圈椅形，主滑体长137 m，平均宽633 m，地表面积约86 721 m2。

1.2 滑块特征

浅层滑坡整体呈簸箕形，滑体长113 m，平均宽633 m，平均厚度16.5 m，面积71 529 m2，体积1 180 229 m3，滑坡后壁为一系列张裂缝，裂缝错落2 cm～8 cm，宽2 cm～15 cm，滑体后部为平均宽度75 m的平台，滑体前缘为坡度近30°的人工边坡，每10 m一级平台，平台平均宽3.5 m，浅层滑坡的剪出口位于20 m平台坡脚处，剪出口处上下土层有相对运动迹象，剪出约2 cm～3 cm。

深层滑坡滑体长137 m，平均宽350 m，平均厚度22 m，面积47 950 m2，体积1 054 900 m3，主滑方向与浅层滑坡相同，滑坡后壁与浅层滑坡后壁特征相同。深层滑坡的剪出口位于第3级平台即30 m平台坡脚处，剪出口处上下土层有相对运动迹象，剪出约1 cm～2 cm。

2 滑坡稳定性分析

2.1 C，φ 值选取

C，φ值选取是目前工程地质界十分棘手的问题，此次勘察采用了室内土工试验、经验参数、指标反算等多种方法对参数进行综合确定、选取。最终确定各个断面的C，φ值参数如表1所示。

1)土工试验。为了获取滑坡稳定性计算参数，在滑坡体及滑动带内取了25组/75个土样，进行了室内原状及重塑土快剪及残剪试验。

2)指标反算。根据滑坡调查及综合特征分析，结合定性稳定性判断，利用稳定性计算公式——传递系数法进行C，φ值反求。

3)经验数据。参阅相关规范及工程地质手册，结合本单位在黄土地区多年的工作经验，选取不同滑动段的C，φ值，并与反算指标对比。

表1 断面参数选取表

2.2 定量计算分析

根据GB 50021-2001岩土工程勘察规范按折线型滑面的公式验算:

其中，Fs为稳定性系数;Qi为第i块段滑体所受重力，kN/m;Ri为作用于第i块段的抗滑力，kN/m;Ni为第i块段滑动面的法向分力，kN/m;φi为第i块段土的内摩擦角，(°);Ci为第i块段土的粘聚力，kPa;li为第i块段滑动面的长度，m;φi+1为第i块段的剩余下滑力传递至i+1块的传递系数(j=1);Ti为作用于第i块滑面上的滑动分力，kN/m，出现与滑动方向相反的滑动分力时，Ti取负值。

通过上述计算参数选取以及公式选用，计算结果见表2。

表2 滑坡稳定性分析计算结果统计表

通过对各个断面稳定系数分析得出以下结论:

机场滑坡的大多数分级、分块滑体在天然状态下处于基本稳定状态，只有2—2'，11—11'浅层滑坡稳定性系数大于1.05，说明滑坡两侧边界稳定情况相对较好，滑坡下滑趋势主要集中在坡体主滑断面附近。通过对比每个断面的浅层、深层滑坡稳定性系数来看，深层滑坡的稳定性整体要好于浅层滑坡的稳定性。在地震条件下，北滑坡所有的分级和分块滑坡均不稳定。暴雨工况下，土体容重加大，稳定性系数有整体减小的趋势，处在不稳定～极限平衡状态。

3 结语

经过工程地质调查、勘察及稳定性定量计算分析后，我们得出结论:该滑坡在目前情况下整体处于极限平衡状态，但由于机场建设属特殊性工程、安全性要求非常高，如果该滑坡在地震、大雨或长历时降雨等作用下发生滑动，必然造成难以估量的损失，所以必须对滑坡进行治理。治理方法设置抗滑桩、完善边坡的排水系统等需要进一步的规划设计，同时对坡面可以进行防护、绿化，美化环境。加强对滑坡的监测，及时了解滑坡的滑动特征，防止滑坡对机场造成不必要的损失。

［1］张倬元.工程地质分析原理［M］.北京：地质出版社，1981.

［2］阳友奎，周迎庆.坡面地质灾害柔性防护的理论与实践［M］.北京：科学出版社，2005.

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