灯山村滑坡稳定性分析研究

李发荣

摘要：在滑坡灾害中，滑坡稳定性分析至关重要，对其防治效果起着决定性的作用，故通过借助各种科学手段和“定性+定量”评估方法进行详细勘查滑坡特征，然后分析滑坡变形的破坏形式和程度，最后分析其稳定性，并得出准确可靠的结论很有必要。选择灯山村滑坡为研究案例，借助“定性+定量”评估方式和其他科学合理的方法对该滑坡进行了详细勘查，以勘查结果为基础，又综合评价了其稳定性，希望能为后期科学合理的滑坡防治举措选择奠定一定的理论基础。

关键词：滑坡 参数反演 “定性+定量”评估方法 稳定性评价

中图分类号：P642

Research on the Stability Analysis of the Landslide in Dengshan Village

LI Farong

（149 Brigade， Gansu Bureau of Coal Geology， Lanzhou， Gansu Province， 730030 China）

Abstract： In landslide disasters， the stability analysis of landslides is crucial and plays a decisive role in their prevention and control effect. Therefore， it is necessary to conduct a detailed exploration of the characteristics of landslides through various scientific means and the "qualitative+quantitative" evaluation method， then analyze the failure form and degree of landslide deformation， finally analyze their stability and draw accurate and reliable conclusions. This article selects the landslide in Dengshan Village as a research case， uses the "qualitative+quantitative" evaluation method and other scientific and reasonable methods to conduct a detailed exploration of the landslide， and comprehensively evaluates the stability of the landslide based on exploration results， hoping to lay a certain theoretical foundation for the selection of scientific and reasonable landslide prevention measures in the later stage.

Key Words： Landslide; Parameter inversion; "Qualitative+quantitative" evaluation method; Stability evaluation

在我國，地质灾害的发生频率较高，其中滑坡灾害产生的危害较大，轻则破坏生态环境的平衡，重则给我国带来不可挽回的经济损失，基于此，对滑坡的稳定性、其影响因素、滑坡变形破坏形式等进行深入分析，并采取科学的方法对滑坡稳定性进行准确评估，然后采取相应措施进行滑坡的有效治理，对我国地质灾害的治理有着一定的意义。

在滑坡防治工程建设中，滑坡的现状稳定性及其变化趋势的分析至关重要，不仅关系着防治方案的制订，还关系着经济性防治工程场地的选择，而在具体防治工程结构的确定中，某滑坡推力值发挥的“指导”作用无可替代，故要对这两方面的分析做到高度重视。基于地质分析进行滑坡稳定性的定量分析，其实是将滑坡稳定性量化，即赋予其一定的数值，当前分析滑坡稳定性的常见方法除了有各种图表法和应力应变分析法，还有模型试验法和极限平衡法等。

本文以甘肃省武威市凉州区灯山村滑坡为例，经过对灯山村滑坡详细勘查，采用定性评价与定量评价相结合的方式对该滑坡进行了稳定性评价。在该滑坡稳定性的定量评价中，稳定系数和其他参数的计算通过传递系数法、试验、经验数据类比+反演计算等方法完成，其中传递系数法属于极限平衡法。希望本文中得到的相关结论能为滑坡的防治提供一定的参考。

1滑坡概况

以灯山村滑坡主滑方向为界限，左侧高于右侧，两侧呈现为“不对称”，平面、剖面形态分别近似呈“簸箕”形和直线形，部分区域呈“微凸”状，两侧边界均较平直，滑坡整体上窄下宽，上宽368 m，下宽445 m，滑坡坡度、面积、高度、主滑方向、长度依次为38°～50°、14.6×104 m2、223 m、272°、360 m。

灯山村滑坡有着清晰的弧形后壁，高10～40 m ，滑坡体上部滑壁明显，左右分别向下延伸逐渐尖灭；滑坡体中下部在修建公路时对滑坡原始地形进行了改变。滑坡剪出口位置在平面上很难确定，经钻探揭示，推测剪出口基本接近坡底。滑坡没有形成明显的滑坡平台，上部整体上呈现出明显的凹槽状负地形，而下部显得较为杂乱，滑坡体中部地形起伏较大，形成鼓丘。经过勘测发现，在沿滑坡体侧壁周围，有卸荷裂隙形成，数量较多，有的呈现为线型，有的呈现为弧形，垂直错距、深度、宽度的最大值依次约为0.5 m、2 m、2 m。滑坡体中部鼓丘下部发育有弧形滑动面。滑坡前缘为堆积物覆盖，在地面上，既看不见剪出口，也看不见滑动带，进行钻探和计算发现，在灯山村七组房屋东侧部分滑坡中的20～42.5 m地层中埋有体积为304×104 m3滑动带，属大型层内错动滑坡[1-2]。

灯山村滑坡地形在剧烈的滑动中发生显著改变后，其剖面形成了图1中显示的形态，进行滑坡稳定性分析发现，该滑坡属于老滑坡体，目前的状态比较稳定。

2滑坡形成机制分析

2.1内因

滑坡区斜坡高差较大，原始斜坡高在240 m左右，坡度28°左右，滑坡发生前斜坡可能存在较大的临空面；地层结构方面，上部为厚度5 m左右的第四系风积粉土，下部为新近系强风化砂岩，降水易沿节理裂隙入渗；下部砂岩风化强烈，已成细砂状，胶结差，当降水入渗后，其抗剪强度指标将成倍减小，可见此层强风化砂岩为不稳定岩体，本区发育有较多相同类型滑坡的也证明了这一点。另外，本区地下水丰富，上部地层中都存在着有利的地下水运移空间，雨季的降水入渗及黄羊河的补充足够让斜坡岩土保持在一个湿—饱和的含水状态，当降水持续很长时间，大量雨水入渗充满孔隙产生静水压力，地下水排泄时，还产生动水压力，因此降雨对斜坡的稳定也会产生较大影响，也是决定坡体是否滑动的因素之一。

2.2外因

主要包括地震、降水两个方面。地震对斜坡稳定的影响最为直接，频繁地震不仅破坏了斜坡岩土体的结构，强烈地震还给斜坡体一个巨大的附加下滑力，本区为地震设防烈度8度区，地震作用应该是该滑坡滑动的主导因素。经走访调查并查阅资料，该滑坡及周边处于同一方向的多个滑坡均由1927年5月的古浪大地震引发。降水对斜坡的影响主要表现为入渗后形成的地下水对斜坡体的影响，在此不再赘述。总之，灯山村滑坡区地形地貌、地层岩性、地质构造等内在条件不利于斜坡的稳定，而地震、降水的共同作用促成滑坡的滑动。

3稳定性定性分析

通过分析发现，影响其稳定性的因素较多，比如岩土性质和岩土体结构、人类工程活动等，再比如地震、降水、地下水、复活地形等，在这些因素中，造成滑坡体不稳定性形成的因素主要有岩土性质、岩土体结构，而很可能诱发滑坡出现大幅度滑动的因素较多，包括地震、人类工程活动、降水等。进行灯山村滑坡勘测发现，该滑体目前并未发生显著的地物形变，也未形成新的、宽度较大的裂缝，这意味着该滑坡目前的状态比较稳定，若滑坡不受上述几种主要因素的影响，其复活的概率很低。但如果前缘发生大规模开挖坡脚，不排除在坡底抗滑力减小的情况发生滑坡复活的可能，同时强烈地震也极有可能诱发滑坡沿原滑动面的滑动，如遇强降雨后的强地震这种最不利组合出现，滑坡整体复活的可能性较大[3-6]。

4稳定性定量计算

4.1计算模型的建立

因为灯山村滑坡属大型砂岩层内错动滑坡，且砂岩风化严重，其滑面的形态近似圆弧，故在定量分析该滑坡稳定时，依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）中的相关要求，采取极限平衡法中的传递系数法，具体的计算公式：

4.2计算参数确定

计算参数包括重度、粘聚力c和内摩擦角φ，根据在灯山村滑坡处取的滑带土原状样进行c、φ值测定，得出实验结果重度为17.9 kN/m3，c值为13.2                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       ka，22.69°為φ的取值，将这些取值代入公式进行计算，得到的结果为0.84，即为灯山村滑坡的稳定性系数，说明滑坡状态并不稳定。由于现状下灯山村七组滑坡处于基本稳定至稳定状态，与实验结果参数得出的稳定性系数不符。因此基于本次勘查处于研究阶段，所以c、φ值选取我们采用试验、经验数据类比和反演计算相结合的方法确定，查阅《滑坡学与滑坡防治技术》（中国铁道出版社，王恭先等编著）提供的经验值及相关类似工程提供的经验值并依据根岩土力学性质指标试验结果，综合考虑取c值为28.0kPa，φ值为26.5°；反演计算的方法求出，公式如下：

反算剖面為滑坡临界滑动时主滑方面的剖面（图1）。

经计算滑坡滑带土的综合黏聚力c值为17.6kPa，内摩擦角φ值为25.1°。

4.3稳定性计算

4.3.1滑坡计算基本荷载组合

包括自重和地震力，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），武威市凉州区设防烈度为Ⅷ度，地震动峰值加速度按50～100年超越概率为10％计算，取0.2g。滑坡体受力组合形式分为以下两种情况：（1）自重力；（2）自重＋地震力（加速度为0.2g，地震系数为0.05）。

4.3.2计算方法

经计算在现状条件下，滑坡的稳定系数为1.062，考虑烈度为Ⅷ度地震作用力时滑坡的稳定系数为0.935。和上述定量分析所得结果进行比较，发现定量和定性分析灯山村滑坡的稳定性所得结果表现为一致。

因为滑动面的深度较大，少量的降水对滑坡稳定性产生的影响可以忽略，但长期持续降水过程对滑坡的影响较大，然而由于降水量是一个不确定值，所以在稳定性计算时很难用精确的数据反应降水对滑坡稳定的影响。显然很明显，降水入渗不仅增大土体重度，减小滑动面的c、φ值，同时还增加静水压力或动水压力，这些变化将大大降低计算的稳定系数。故本文在计算滑坡稳定性时，并未将降水产生的影响考虑在内。

5稳定性综合评价

通常情况下，滑坡的稳定性取决于诸多因素，包括内部和外界两大类，比如人类工程活动、降水、地震等，这些因素属于外界因素；而地下水、岩土性质、复活地形条件、岩土体结构等，这些因素属于内部因素，通过分析发现，造成滑坡不稳定性形成的因素主要有岩土性质、复活地形条件、岩土体结构等，而诱发滑坡滑动的因素有地震等。

通过采取定量+定性的分析方法综合分析灯山村滑坡的稳定性，发现此滑坡目前的状态比较稳定，但若是滑坡区内发生强烈地震或长期强降水，另外，若周围开展较大的人类工程活动等，都会使滑坡的复活率显著提升，从而导致滑坡很可能出现较大幅度的滑动。

6结语

滑坡地质灾害对社会经济的发展和人民群众的生命安全具有广泛而又深刻的影响，不仅会给人们的财产和生命带来一定的威胁或损伤，还会给社会环境造成一定的破坏，甚至给社会的和谐发展带来一定的不利影响。基于此，结合滑坡灾害特征，采用定量+定性分析方法综合评价滑坡的稳定性，才能得到更准确的结果，从而为滑坡的防治提供有力参考。

参考文献

[1] 秦帅帅，张战胜，张星辰，等.滑带土参数变化对滑坡稳定性影响的数值模拟分析[J].土工基础，2023，37（4）：615-618.

[2]  ZOU Z X，LUO T，TAN Q W，et al.Dynamic Determination of Landslide Stability and Thrust Force Considering Slip Zone Evolution[J].Natural Hazards，2023，118：31-53.

[3] 邹婷，徐朝霞，叶子璐，等.宿迁市韩山堆填土滑坡稳定性分析与防治[J].科技风，2022（31）：67-69.

[4] 王琦琳，程长立，毛洪运.大邑县某滑坡稳定性分析及防治研究[J].四川地质学报，2022，42（3）：466-468.

[5] 徐煜杰.某特大型滑坡稳定性及敏感因素分析[J].河南科技，2022，41（16）：113-116.

[6] 荣富强，黄继超，王铁霖.段家村滑坡不同工况下稳定性研究[J].河南水利与南水北调，2021，50（12）：56-57，76.