彭濤
摘 要:以新疆某水庫庫區(qū)滑坡為例,通過不平衡推力法分析評價對滑坡穩(wěn)定性有影響的因素。影響滑坡穩(wěn)定的因素較多,對穩(wěn)定系數(shù)有影響的因素有滑帶土的粘聚力、內(nèi)摩擦角、滑體的容重、孔隙水壓力及地震作用等。各因素對滑坡失穩(wěn)的貢獻不同,有些因素影響大,而有些則小,即敏感性不同。鑒于此,有必要分析各因素的敏感程度,確定影響較大的因素,以提高滑坡整治的效果。
關(guān)鍵詞:滑坡 不平衡推力法 敏感性分析
滑坡基本特征及地質(zhì)條件
1、空間形態(tài)特征
滑坡體在平面上呈寬-窄-寬變化(見圖1),上部呈寬闊的洼地,寬度可達400m,走向300°,地形坡度較緩,坡比13°;中部寬度僅170m,走向300°,地形起伏較大,坡比20°;下部滑體大致呈扇形,走向276°,寬度可達300m,坡比20°。可見兩處次級滑坡臺階,其后緣溝槽較為明顯?;嫜刂骰S方向呈折線型(見圖2),橫截面呈不規(guī)則的“凹”型空間分布特征,其上游側(cè)普遍較深,而下游側(cè)較淺?;麦w厚21~57m,面積42×104m2,體積為1067×104m3,屬深層特大型土質(zhì)滑坡。
2、滑坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)
滑體淺表層2.0~4.0m范圍內(nèi)為第四系全新統(tǒng)滑坡堆積粉土質(zhì)礫,結(jié)構(gòu)松散。下部為第四系全新統(tǒng)滑坡堆積碎石土,結(jié)構(gòu)松散,分布連續(xù),物質(zhì)組成以礫石為主,含量可達70%。
滑帶土分布在基巖和覆蓋層的分界線處,巖性為粉土質(zhì)礫,土體結(jié)構(gòu)較完整,厚0.2~0.6m,最厚可達1.5m有余,中密狀態(tài)。
滑床巖性為凝灰質(zhì)礫巖、砂巖,中厚層狀,巖體較完整,巖層產(chǎn)狀85°NW∠31°,基巖屬中硬~堅硬巖石。
3、水文特征
滑坡區(qū)地下水賦存于下伏基巖裂隙中,其來源為山體的側(cè)向補給及大氣降水,因此受季節(jié)性雨季影響地下水動態(tài)變化較大?;鶐r節(jié)理裂隙較發(fā)育,滑坡前緣存在臨空面,接受大氣降雨的裂隙水易在前緣斜坡以下降泉的形式排泄。通過鉆孔揭露,基巖裂隙水最大埋深65m,出溢點為前緣斜坡,出溢量較小。
滑坡穩(wěn)定敏感性分析
1、滑坡穩(wěn)定性
滑坡前緣剪出口高出水庫正常蓄水位89m,因此不考慮庫水的影響。根據(jù)前期地質(zhì)測繪、鉆探及室內(nèi)試驗,采用不平衡推力法計算(見表1),滑坡在天然狀態(tài)下處于穩(wěn)定狀態(tài),強降雨狀態(tài)下處于蠕滑-擠壓狀態(tài),遭遇地震狀態(tài)下處于不穩(wěn)定狀態(tài)。
2、敏感性分析
敏感性分析是系統(tǒng)分析中分析系統(tǒng)穩(wěn)定的一種方法。對于滑坡系統(tǒng),敏感性分析可轉(zhuǎn)化為以滑坡穩(wěn)定系數(shù)Fs為考察對象的單指標多因素的顯著性分析。本文選用不平衡推力法進行計算,僅從滑移面c、φ值,滑坡體重度γ值、地震作用3個主要方面進行分析。
2.1滑移面c、φ值對滑坡穩(wěn)定的敏感性
選取工況二進行滑移面c、φ值的敏感性計算?;路€(wěn)定系數(shù)Fs值與滑移面c、φ值關(guān)系曲線見圖3、圖4。
從圖3、圖4可看出,穩(wěn)定系數(shù)Fs值與c、φ值關(guān)系曲線可以看出,隨著c、φ值的增大,滑坡穩(wěn)定性系數(shù)均有所提高,穩(wěn)定系數(shù)Fs值與c值、φ值呈線性關(guān)系。當滑帶土內(nèi)聚力c值每增加1kPa,滑坡穩(wěn)定系數(shù)提高0.004,當滑面內(nèi)摩擦角φ值每增加1°,滑坡穩(wěn)定系數(shù)提高0.053-0.055,表明滑帶土內(nèi)摩擦角φ的變化對滑坡穩(wěn)定性影響更為顯著,φ值敏感程度是c值的近14倍。
2.2滑體重度γ值對滑坡穩(wěn)定的敏感性
選取工況一進行滑體重度γ值的敏感性計算?;路€(wěn)定系數(shù)Fs值與滑體重度γ關(guān)系曲線見圖5。
從圖5可知,穩(wěn)定系數(shù)Fs值與重度γ關(guān)系曲線可以看出,隨著γ值的增大,滑坡穩(wěn)定性系數(shù)均有小幅下降??偟膩碚f,重度γ值對穩(wěn)定系數(shù)Fs值的影響程度較小,即重度γ值為不敏感性因素。
2.3水平地震系數(shù)Kc對滑坡穩(wěn)定的敏感性
選取工況三進行水平地震系數(shù)Kc的敏感性計算?;路€(wěn)定系數(shù)Fs值與水平地震系數(shù)Kc關(guān)系曲線見圖6。
從圖6可知,穩(wěn)定系數(shù)Fs值與水平地震系數(shù)Kc值關(guān)系曲線可以看出,隨著水平地震系數(shù)Kc值的增大,滑坡穩(wěn)定系數(shù)急劇降低,兩者呈反比關(guān)系,因此,水平地震系數(shù)Kc值為敏感性因素。
結(jié)語
在前期地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)上,對滑坡穩(wěn)定性有影響的因素通過不平衡推力法進行了分析評價,主要結(jié)論為滑坡滑帶土φ值及水平地震系數(shù)Kc值兩項因素為敏感性因素,滑帶土c值及滑體重度γ為不敏感性因素。而降雨又是引起滑帶土φ值降低的關(guān)鍵因素,因此應增設(shè)坡面及滑體內(nèi)的排水措施,盡可能減少雨水下滲程度,同時布置相應的抗滑樁。
參考文獻:
[1]《水利水電工程邊坡設(shè)計規(guī)范》(SL386-2007).中華人民共和國水利部,2007.7
[2]鄭穎人、陳祖煜、王恭先、凌天清.邊坡與滑坡工程治理(第二版).北京:人民交通出版社,2010.8
[3]尹洪峰、劉彥書.老房子滑坡穩(wěn)定影響因素敏感性分析[J].長春工程學院學報(自然科學版)2005年第6卷第1期
(作者單位:新疆兵團勘測設(shè)計院(集團)有限責任公司)endprint
摘 要:以新疆某水庫庫區(qū)滑坡為例,通過不平衡推力法分析評價對滑坡穩(wěn)定性有影響的因素。影響滑坡穩(wěn)定的因素較多,對穩(wěn)定系數(shù)有影響的因素有滑帶土的粘聚力、內(nèi)摩擦角、滑體的容重、孔隙水壓力及地震作用等。各因素對滑坡失穩(wěn)的貢獻不同,有些因素影響大,而有些則小,即敏感性不同。鑒于此,有必要分析各因素的敏感程度,確定影響較大的因素,以提高滑坡整治的效果。
關(guān)鍵詞:滑坡 不平衡推力法 敏感性分析
滑坡基本特征及地質(zhì)條件
1、空間形態(tài)特征
滑坡體在平面上呈寬-窄-寬變化(見圖1),上部呈寬闊的洼地,寬度可達400m,走向300°,地形坡度較緩,坡比13°;中部寬度僅170m,走向300°,地形起伏較大,坡比20°;下部滑體大致呈扇形,走向276°,寬度可達300m,坡比20°。可見兩處次級滑坡臺階,其后緣溝槽較為明顯?;嫜刂骰S方向呈折線型(見圖2),橫截面呈不規(guī)則的“凹”型空間分布特征,其上游側(cè)普遍較深,而下游側(cè)較淺?;麦w厚21~57m,面積42×104m2,體積為1067×104m3,屬深層特大型土質(zhì)滑坡。
2、滑坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)
滑體淺表層2.0~4.0m范圍內(nèi)為第四系全新統(tǒng)滑坡堆積粉土質(zhì)礫,結(jié)構(gòu)松散。下部為第四系全新統(tǒng)滑坡堆積碎石土,結(jié)構(gòu)松散,分布連續(xù),物質(zhì)組成以礫石為主,含量可達70%。
滑帶土分布在基巖和覆蓋層的分界線處,巖性為粉土質(zhì)礫,土體結(jié)構(gòu)較完整,厚0.2~0.6m,最厚可達1.5m有余,中密狀態(tài)。
滑床巖性為凝灰質(zhì)礫巖、砂巖,中厚層狀,巖體較完整,巖層產(chǎn)狀85°NW∠31°,基巖屬中硬~堅硬巖石。
3、水文特征
滑坡區(qū)地下水賦存于下伏基巖裂隙中,其來源為山體的側(cè)向補給及大氣降水,因此受季節(jié)性雨季影響地下水動態(tài)變化較大?;鶐r節(jié)理裂隙較發(fā)育,滑坡前緣存在臨空面,接受大氣降雨的裂隙水易在前緣斜坡以下降泉的形式排泄。通過鉆孔揭露,基巖裂隙水最大埋深65m,出溢點為前緣斜坡,出溢量較小。
滑坡穩(wěn)定敏感性分析
1、滑坡穩(wěn)定性
滑坡前緣剪出口高出水庫正常蓄水位89m,因此不考慮庫水的影響。根據(jù)前期地質(zhì)測繪、鉆探及室內(nèi)試驗,采用不平衡推力法計算(見表1),滑坡在天然狀態(tài)下處于穩(wěn)定狀態(tài),強降雨狀態(tài)下處于蠕滑-擠壓狀態(tài),遭遇地震狀態(tài)下處于不穩(wěn)定狀態(tài)。
2、敏感性分析
敏感性分析是系統(tǒng)分析中分析系統(tǒng)穩(wěn)定的一種方法。對于滑坡系統(tǒng),敏感性分析可轉(zhuǎn)化為以滑坡穩(wěn)定系數(shù)Fs為考察對象的單指標多因素的顯著性分析。本文選用不平衡推力法進行計算,僅從滑移面c、φ值,滑坡體重度γ值、地震作用3個主要方面進行分析。
2.1滑移面c、φ值對滑坡穩(wěn)定的敏感性
選取工況二進行滑移面c、φ值的敏感性計算?;路€(wěn)定系數(shù)Fs值與滑移面c、φ值關(guān)系曲線見圖3、圖4。
從圖3、圖4可看出,穩(wěn)定系數(shù)Fs值與c、φ值關(guān)系曲線可以看出,隨著c、φ值的增大,滑坡穩(wěn)定性系數(shù)均有所提高,穩(wěn)定系數(shù)Fs值與c值、φ值呈線性關(guān)系。當滑帶土內(nèi)聚力c值每增加1kPa,滑坡穩(wěn)定系數(shù)提高0.004,當滑面內(nèi)摩擦角φ值每增加1°,滑坡穩(wěn)定系數(shù)提高0.053-0.055,表明滑帶土內(nèi)摩擦角φ的變化對滑坡穩(wěn)定性影響更為顯著,φ值敏感程度是c值的近14倍。
2.2滑體重度γ值對滑坡穩(wěn)定的敏感性
選取工況一進行滑體重度γ值的敏感性計算?;路€(wěn)定系數(shù)Fs值與滑體重度γ關(guān)系曲線見圖5。
從圖5可知,穩(wěn)定系數(shù)Fs值與重度γ關(guān)系曲線可以看出,隨著γ值的增大,滑坡穩(wěn)定性系數(shù)均有小幅下降。總的來說,重度γ值對穩(wěn)定系數(shù)Fs值的影響程度較小,即重度γ值為不敏感性因素。
2.3水平地震系數(shù)Kc對滑坡穩(wěn)定的敏感性
選取工況三進行水平地震系數(shù)Kc的敏感性計算?;路€(wěn)定系數(shù)Fs值與水平地震系數(shù)Kc關(guān)系曲線見圖6。
從圖6可知,穩(wěn)定系數(shù)Fs值與水平地震系數(shù)Kc值關(guān)系曲線可以看出,隨著水平地震系數(shù)Kc值的增大,滑坡穩(wěn)定系數(shù)急劇降低,兩者呈反比關(guān)系,因此,水平地震系數(shù)Kc值為敏感性因素。
結(jié)語
在前期地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)上,對滑坡穩(wěn)定性有影響的因素通過不平衡推力法進行了分析評價,主要結(jié)論為滑坡滑帶土φ值及水平地震系數(shù)Kc值兩項因素為敏感性因素,滑帶土c值及滑體重度γ為不敏感性因素。而降雨又是引起滑帶土φ值降低的關(guān)鍵因素,因此應增設(shè)坡面及滑體內(nèi)的排水措施,盡可能減少雨水下滲程度,同時布置相應的抗滑樁。
參考文獻:
[1]《水利水電工程邊坡設(shè)計規(guī)范》(SL386-2007).中華人民共和國水利部,2007.7
[2]鄭穎人、陳祖煜、王恭先、凌天清.邊坡與滑坡工程治理(第二版).北京:人民交通出版社,2010.8
[3]尹洪峰、劉彥書.老房子滑坡穩(wěn)定影響因素敏感性分析[J].長春工程學院學報(自然科學版)2005年第6卷第1期
(作者單位:新疆兵團勘測設(shè)計院(集團)有限責任公司)endprint
摘 要:以新疆某水庫庫區(qū)滑坡為例,通過不平衡推力法分析評價對滑坡穩(wěn)定性有影響的因素。影響滑坡穩(wěn)定的因素較多,對穩(wěn)定系數(shù)有影響的因素有滑帶土的粘聚力、內(nèi)摩擦角、滑體的容重、孔隙水壓力及地震作用等。各因素對滑坡失穩(wěn)的貢獻不同,有些因素影響大,而有些則小,即敏感性不同。鑒于此,有必要分析各因素的敏感程度,確定影響較大的因素,以提高滑坡整治的效果。
關(guān)鍵詞:滑坡 不平衡推力法 敏感性分析
滑坡基本特征及地質(zhì)條件
1、空間形態(tài)特征
滑坡體在平面上呈寬-窄-寬變化(見圖1),上部呈寬闊的洼地,寬度可達400m,走向300°,地形坡度較緩,坡比13°;中部寬度僅170m,走向300°,地形起伏較大,坡比20°;下部滑體大致呈扇形,走向276°,寬度可達300m,坡比20°??梢妰商幋渭壔屡_階,其后緣溝槽較為明顯?;嫜刂骰S方向呈折線型(見圖2),橫截面呈不規(guī)則的“凹”型空間分布特征,其上游側(cè)普遍較深,而下游側(cè)較淺?;麦w厚21~57m,面積42×104m2,體積為1067×104m3,屬深層特大型土質(zhì)滑坡。
2、滑坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)
滑體淺表層2.0~4.0m范圍內(nèi)為第四系全新統(tǒng)滑坡堆積粉土質(zhì)礫,結(jié)構(gòu)松散。下部為第四系全新統(tǒng)滑坡堆積碎石土,結(jié)構(gòu)松散,分布連續(xù),物質(zhì)組成以礫石為主,含量可達70%。
滑帶土分布在基巖和覆蓋層的分界線處,巖性為粉土質(zhì)礫,土體結(jié)構(gòu)較完整,厚0.2~0.6m,最厚可達1.5m有余,中密狀態(tài)。
滑床巖性為凝灰質(zhì)礫巖、砂巖,中厚層狀,巖體較完整,巖層產(chǎn)狀85°NW∠31°,基巖屬中硬~堅硬巖石。
3、水文特征
滑坡區(qū)地下水賦存于下伏基巖裂隙中,其來源為山體的側(cè)向補給及大氣降水,因此受季節(jié)性雨季影響地下水動態(tài)變化較大。基巖節(jié)理裂隙較發(fā)育,滑坡前緣存在臨空面,接受大氣降雨的裂隙水易在前緣斜坡以下降泉的形式排泄。通過鉆孔揭露,基巖裂隙水最大埋深65m,出溢點為前緣斜坡,出溢量較小。
滑坡穩(wěn)定敏感性分析
1、滑坡穩(wěn)定性
滑坡前緣剪出口高出水庫正常蓄水位89m,因此不考慮庫水的影響。根據(jù)前期地質(zhì)測繪、鉆探及室內(nèi)試驗,采用不平衡推力法計算(見表1),滑坡在天然狀態(tài)下處于穩(wěn)定狀態(tài),強降雨狀態(tài)下處于蠕滑-擠壓狀態(tài),遭遇地震狀態(tài)下處于不穩(wěn)定狀態(tài)。
2、敏感性分析
敏感性分析是系統(tǒng)分析中分析系統(tǒng)穩(wěn)定的一種方法。對于滑坡系統(tǒng),敏感性分析可轉(zhuǎn)化為以滑坡穩(wěn)定系數(shù)Fs為考察對象的單指標多因素的顯著性分析。本文選用不平衡推力法進行計算,僅從滑移面c、φ值,滑坡體重度γ值、地震作用3個主要方面進行分析。
2.1滑移面c、φ值對滑坡穩(wěn)定的敏感性
選取工況二進行滑移面c、φ值的敏感性計算。滑坡穩(wěn)定系數(shù)Fs值與滑移面c、φ值關(guān)系曲線見圖3、圖4。
從圖3、圖4可看出,穩(wěn)定系數(shù)Fs值與c、φ值關(guān)系曲線可以看出,隨著c、φ值的增大,滑坡穩(wěn)定性系數(shù)均有所提高,穩(wěn)定系數(shù)Fs值與c值、φ值呈線性關(guān)系。當滑帶土內(nèi)聚力c值每增加1kPa,滑坡穩(wěn)定系數(shù)提高0.004,當滑面內(nèi)摩擦角φ值每增加1°,滑坡穩(wěn)定系數(shù)提高0.053-0.055,表明滑帶土內(nèi)摩擦角φ的變化對滑坡穩(wěn)定性影響更為顯著,φ值敏感程度是c值的近14倍。
2.2滑體重度γ值對滑坡穩(wěn)定的敏感性
選取工況一進行滑體重度γ值的敏感性計算?;路€(wěn)定系數(shù)Fs值與滑體重度γ關(guān)系曲線見圖5。
從圖5可知,穩(wěn)定系數(shù)Fs值與重度γ關(guān)系曲線可以看出,隨著γ值的增大,滑坡穩(wěn)定性系數(shù)均有小幅下降。總的來說,重度γ值對穩(wěn)定系數(shù)Fs值的影響程度較小,即重度γ值為不敏感性因素。
2.3水平地震系數(shù)Kc對滑坡穩(wěn)定的敏感性
選取工況三進行水平地震系數(shù)Kc的敏感性計算?;路€(wěn)定系數(shù)Fs值與水平地震系數(shù)Kc關(guān)系曲線見圖6。
從圖6可知,穩(wěn)定系數(shù)Fs值與水平地震系數(shù)Kc值關(guān)系曲線可以看出,隨著水平地震系數(shù)Kc值的增大,滑坡穩(wěn)定系數(shù)急劇降低,兩者呈反比關(guān)系,因此,水平地震系數(shù)Kc值為敏感性因素。
結(jié)語
在前期地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)上,對滑坡穩(wěn)定性有影響的因素通過不平衡推力法進行了分析評價,主要結(jié)論為滑坡滑帶土φ值及水平地震系數(shù)Kc值兩項因素為敏感性因素,滑帶土c值及滑體重度γ為不敏感性因素。而降雨又是引起滑帶土φ值降低的關(guān)鍵因素,因此應增設(shè)坡面及滑體內(nèi)的排水措施,盡可能減少雨水下滲程度,同時布置相應的抗滑樁。
參考文獻:
[1]《水利水電工程邊坡設(shè)計規(guī)范》(SL386-2007).中華人民共和國水利部,2007.7
[2]鄭穎人、陳祖煜、王恭先、凌天清.邊坡與滑坡工程治理(第二版).北京:人民交通出版社,2010.8
[3]尹洪峰、劉彥書.老房子滑坡穩(wěn)定影響因素敏感性分析[J].長春工程學院學報(自然科學版)2005年第6卷第1期
(作者單位:新疆兵團勘測設(shè)計院(集團)有限責任公司)endprint