府谷县某保障性住房滑坡稳定性分析

李盼盼

(西北大学 地质学系/大陆动力学国家重点实验室，陕西 西安 710069)



府谷县某保障性住房滑坡稳定性分析

李盼盼

(西北大学 地质学系/大陆动力学国家重点实验室，陕西 西安 710069)

[摘要]由于府谷某保障性住房工程建设坡脚开挖诱发老滑坡复活，对坡脚的道路和保障性住房造成严重威胁。通过收集资料，结合现场调查，查明研究区的地质环境条件，分析影响该滑坡稳定性的主要因素，利用传递系数法对该滑坡的稳定性进行定量评价，提出分级削坡减载、抗滑桩支挡加固、坡面防护、排水等多项措施相结合的治理方法。

[关键词]滑坡；稳定性分析；传递系数法；滑坡治理

滑坡在我国是—种比较常见的地质灾害，目前人们还难以安全控制它，开展滑坡的稳定性分析和治理方面的研究工作对于保证滑坡的长期稳定和人们的生命安全至关重要[1-8]。谢守益[3]根据对长江三峡库区典型滑坡的分析，得到几个典型滑坡降雨诱发的阀值，并利用阀值分析了典型滑坡降雨诱发的概率。王发读[4]运用二元回归法建立预测模型，对雨量在浅层堆积物滑坡中的预测、预报作用进行了探讨。张桂荣[5]基于WEBGIS平台，结合浙江省气象台提供的雨季实时降雨量与降雨量预测信息，建立了浙江省突发性地质灾害预警预报系统。吴宏伟[8]用有限元法模拟雨水入渗引起的暂态渗流场，研究了降雨特征、水文地质条件及坡面防渗处理等因素对暂态渗流场和斜坡安全因数的影响。

本文所研究滑坡位于府谷县某保障性住房的东侧，该滑坡坡脚开挖，诱发老滑坡复活而形成新的滑坡，目前该滑坡有明显的滑移，对滑坡坡脚的道路和保障性住房的安全造成了一定的危险，该滑坡必须进行彻底的治理。本文通过对研究区区自然地理地质概况、岩土类型与性质因素、地表水地下水环境因素及人工活动因素调查的基础上，分析府谷县某保障性住房滑坡的稳定性，并提出相应的治理措施。

1研究区概况与滑坡特征

府谷县地处蒙古高原与陕北黄土高原东北部的接壤地带，毛乌素沙漠东南缘。府谷新区规划项目总体地势北西高，南东低，区域内海拔高程在808.0～1 114.1 m之间，相对高差306.1 m，最高点位于大寨沟沟脑分水岭山峰，最低点位于黄河河漫滩。地貌为黄河西岸的石质丘陵沟壑-阶地地貌。区内地形陡峭，冲沟发育，沟壑纵横。

该滑坡为牵引式基岩顺层滑坡，主滑方向305°，平面形态呈圈椅状。滑动面中后部较平直，倾角22°～25°，前缘出现反翘，倾角为-6°～-10°。滑体上窄下宽，滑体平均宽约200 m，主轴长约200 m。根据勘查资料，滑体的平均厚约15 m，中轴滑体厚度可达17.0 m，滑体两侧厚度稍小，约8～9 m，滑体体积约23.6×104m3，按滑体体积划分，属中型滑坡。

滑体的主要组成部分为砂、泥岩强至中等风化堆积物，两侧后部有黄土，坡面局部有填土。填土及黄土结构较松散，且空间分布厚度不一。但滑坡整个坡面较为平顺，约为22°左右，只有滑体前缘受挤压隆起。滑带沿原始地层软弱结构面发育，基本无切层现象，颜色以灰白色、褐色、褐黄色为主，层理明显，薄层状～层状，结构较致密，具有变薄和尖灭现象，岩石胶结程度差，中等风化。滑床主要为下三叠系细砂岩夹泥岩，局部为泥质砂岩，颜色为灰白、灰黄及褐色，层理发育，薄层状～层状。岩层产状290°～305°∠22°～25°，中等风化～微风化。

图1　滑坡剖面图

2滑坡稳定性分析与评价

2.1极限平衡法(传递系数法)

结合该斜坡灾害的特点，采用刚体极限平衡法的传递系数法定量分析计算其稳定性，具体计算公式如下：

其中

ψj=cos(θi-θi+1)-sin(θi-θi+1)tanφi+1

Ri=(Ni-ui)tanφi+ciLi

Ni=wicosθi

Ti=wisinθi

式中：Kf为稳定系数；wi为第i块段滑体所受的重力(kN/m)；Ri为作用于第i块段的抗滑力(kN/m)；Ti为作用于第i块段的滑动分力(kN/m)；Ci为第i块段土的粘聚力(kPa)；φi为第i块段土的内摩擦角(°)；li为第i块段滑动面长度(m)。

2.2滑坡稳定性计算

计算采用有关物理力学参数是根据土工试验、工程地质类比和参数反算等方法所得的，见表1：

表1　主要地层物理力学参数

计算结果表明：该滑坡在自重工况下的稳定系数为1.10～1.25，自重+暴雨的工况下的稳定系数为0.83～0.981；滑坡在坡脚开挖到建设场地边界的情况下，在自重工况下的稳定系数为0.99～1.23，自重+暴雨的工况下的稳定系数为0.70～0.87。通过计算可知，滑坡在开挖坡脚前滑坡处于滑移阶段，但如果开挖到建设场地边界，滑坡将产生剧滑。

3滑坡防治措施

根据该滑坡的自身规模、威胁对象、治理成本，确定该滑坡安全等级为一级。综合考虑该滑坡的形成条件、诱发因素、稳定状态，以及新区开发建设的需要，拟采取分级削坡减载+抗滑桩支挡加固+坡面防护+排水相结合的综合治理措施。

3.1削坡减载措施

为有效降低滑坡的剩余下滑力，并减小坡面局部剪出的可能性，首先对原始滑坡体进行适当削坡。结合顺层岩质滑坡的特点，第2～4级削坡坡率为1：2，单级坡高8 m；第5～9级削坡坡率为1：2，单级坡高6 m；第5级台阶宽8 m，其余台阶宽4 m，总削坡量23.6×104m3。

3.2抗滑桩支挡措施

沿滑坡底部布置一排共28根矩形抗滑桩。桩身混凝土等级为C30，纵向钢筋采用HRB400，其余采用HRB335，桩间岩土体采用C20混凝土挡墙支护。

3.3坡面防护和疏排水措施

为防止坡面冲刷和径流入渗从而劣化坡体稳定性，第2～4级削坡坡面均采用采用菱形排水骨架防护，骨架内回填粘土进行包坡。为环境再造考虑，对包坡坡面进行植草。所有削坡平台采用30 cm厚的C20混凝土浇筑，平台内设C20素混凝土排水沟。各平台排水沟向左右两侧分水，分别汇入左右两侧的自然冲沟内，两侧自然冲沟沟底设C20混凝土的梯形排水沟，并对沟道采用C20混凝土铺砌，收水后接入市政雨水管网，当梯形排水沟的纵坡大于25°时设置底部抗滑构造，当纵坡大于45°时设置急流槽。为尽可能的疏干滑带附近的积水，在每两根抗滑桩之间设一孔深层排水孔。

参考文献

[1]唐辉明,晏鄂川,胡新丽.工程地质数值模拟的理论与方法[M].武汉:中国地质大学出版社.2001.

[2]殷跃平.长江三峡工程库区滑坡防治工程设计与施工技术规程[M].北京:地质出版社.2001.

[3]谢守益,张年学,许兵,等.长江三峡库区典型滑坡降雨诱发的概率分析[J].工程地质学报.1995，6(2): 60-69.

[4]王发读.浅层堆积物滑坡特征及其与降雨的关系初探[J].水文地质工程地质.1995，1: 20-23.

[5]张桂荣,殷坤龙,刘礼领,等.基于WEBGIS 和实时降雨信息的区域地质灾害预警预报系统[J].岩土力学.2005, 26(8): 1313-1334.

[6]BRAND E W, PREMCHITT J, PHILLIPSON H B. Relationship between rainfall and landslide in Hong Kong[C] Proceeding 4th International Symposium Landslides. Toronto:[s.n.], 1984, 1: 377-384.

[7]FUCHU D, LEE C F, SIJING W. Analysis of rainstorm-induced slide-debris flows on natural terrain of Lantau Island， Hong Kong[J]; Engineering Geology, 1999, 51(4): 279-290.

[8]吴宏伟, 陈守义, 庞宇威. 雨水入渗对非饱和土坡稳定性影响的参数研究[J].岩土力学.1999, 3(1): 1-14.

[收稿日期]2015-09-25

[作者简介]李盼盼(1992-)，女，陕西榆林人，在读硕士研究生，主攻方向：地质灾害防治与评价。

[中图分类号]P642.22

[文献标识码]B

[文章编号]1004-1184(2016)01-0234-02