徐文剛,邱恩喜
(1.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局物探隊(duì),成都 610031;2.西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院,成都 610031)
滑坡穩(wěn)定性影響因素分析不但可以找出導(dǎo)致滑坡失穩(wěn)的主要因素,而且在滑坡的治理過程中可以有針對性的采取治理措施,從而使滑坡治理達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)和有效的目的。
老屋里滑坡位于長江一級支流梅溪河左岸,距梅溪河長江入口約1km的斜坡地帶, 總體東高西低,北側(cè)受沖溝深切割,地形坡角較大,一般30°~45°,中下部基巖出露,區(qū)內(nèi)地形坡度起伏不大,一般坡角20°~25°;中下部經(jīng)人類工程活動改造,形成平臺和陡砍,高度3~5m,中后緣的奉—巫公路和金盆公路東側(cè)形成土質(zhì)邊坡高度 5m至8m,坡角31°~40°,傾向 265°~275°,后緣地形坡角較大,一般30~40°,局部可達(dá)50°,高程位于140~220m之間,相對高差80m,屬河谷岸坡地貌。
滑體物質(zhì)成份以粉質(zhì)粘土夾碎塊石為主。粉質(zhì)粘土呈黃褐色,可塑—硬塑,塊碎石成分主要是黃色砂巖、灰色泥灰?guī)r、黑褐色角礫巖組成,粒徑一般0.5~70cm,最大直徑達(dá)1.2m,含量20%~65%?;瑤翞榉圪|(zhì)粘土含角礫:黃褐色、紫紅色,角礫成分以泥灰?guī)r和砂巖為主,呈次棱—次圓狀,直徑一般1~20mm,含量 5%~10%,粉質(zhì)粘土一般呈可塑狀,含水率高,可見鱗片狀搓揉現(xiàn)象。滑床主要為三疊系中統(tǒng)巴東組三段(T2b3),由薄—中層灰色、灰黑色泥質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r不等厚互層,巖層產(chǎn)狀平緩,傾向188°、傾角8°,節(jié)理、裂隙發(fā)育。
滑坡區(qū)地下水類型主要為以松散巖類孔隙水和碳酸巖類巖溶裂隙水兩類,其中:松散巖類孔隙水零星分布于滑坡堆積物中,主要受大氣降雨滲透補(bǔ)給,富水性弱碳酸巖類巖溶裂隙水主要貯存于三疊系中統(tǒng)巴東組(T2b)的泥灰?guī)r裂隙中,受大氣降雨和松散巖類孔隙水補(bǔ)給,在地形有利處以下降泉形式排出地表(滑坡中部北側(cè)邊界附近泉點(diǎn),流量1.5L/s,于北側(cè)沖溝匯入梅溪河。
根據(jù)極限平衡法計(jì)算公式,選取滑體重度、滑帶抗剪強(qiáng)度(C、φ)為此滑坡的敏感性因子,在它們?nèi)≈捣秶鷥?nèi)分別選用不同的值,計(jì)算對應(yīng)的穩(wěn)定系數(shù)k,得到因子取值范圍內(nèi)穩(wěn)定系數(shù)的變化規(guī)律。
敏感因子的取值范圍基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),通過對大量土體參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),得到塊石土的重度γ最小值為19.5kN/m3,最大值為 23.48kN/m3,實(shí)際計(jì)算時采用的重度為 20.5kN/m3;C最小值為 9.34kPa,最大值為32.3 kPa,實(shí)際計(jì)算中采用的值為16.7kPa;φ值最小值為7.5°,最大值為21.7°,實(shí)際計(jì)算時采用的值為9.2°。
選取2-2′剖面作為分析斷面,工程地質(zhì)剖面圖見圖1。
γ=20.5kN/m3,C=7.71~37.7kPa,φ=7.5~21.7°。保持γ不變,改變C、φ值,計(jì)算K。K與C的關(guān)系曲線見圖2、3。
當(dāng)φ=15°時,c和K的關(guān)系曲線見圖4。當(dāng)C=22.7kPa時,φ與 K的關(guān)系曲線見圖 5。由圖 4和圖 5可看出:①在γ不變、C增幅65%時候,K增幅為6.4%,K= 0.014 2C + 0.992 8,關(guān)系曲線趨勢比例系數(shù)為0.014 2;當(dāng)γ不變、φ增幅33%時,K增幅11%,K= 0.047 8φ+ 0.604 9,關(guān)系曲線趨勢比例系數(shù)為0.047 8。表明φ值的敏感性較C值的敏感性高。
圖1 2-2′工程地質(zhì)剖面
C=16.7kPa,γ=19.5~23.5kN/m3,φ=7.5~21.7°,保持C不變,改變γ、φ值,計(jì)算K。γ、φ與K的關(guān)系曲線見圖6、7所示。當(dāng)φ=15°時γ與K的關(guān)系曲線見圖8。當(dāng)γ=21.5 kN/m3時φ與K的關(guān)系曲線見圖9。由圖8、9可看出:①當(dāng)C不變時,γ增幅5.1%時,K降低1.2%,K=-0.014 6γ + 1.583 4,關(guān)系趨勢比例系數(shù)為-0.014 6;②當(dāng)φ增幅33%時,K增幅12%,K= 0.047 8φ+ 0.558 7,關(guān)系曲線趨勢比例系數(shù)為0.047 8。表明φ值的敏感性比γ值敏感性高。
圖2 不同φ下,c與K的關(guān)系曲線
圖3 不同C下,φ與k的關(guān)系曲線
圖4 當(dāng)φ=15°時C與K的關(guān)系曲線
圖5 當(dāng)C=22.7kPa時φ與K的關(guān)系曲線
圖6不同γ時,φ與K的關(guān)系曲線
圖7 不同φ時,γ與K的關(guān)系曲線
圖8 φ=15°時γ與K的關(guān)系曲線
圖9 當(dāng)γ=21.5 kN/m3時φ與K的關(guān)系曲線
φ=9.2°,γ=23.5~26.45 kN/m3,C=7.7~37.7kPa,保持φ不變,改變γ、C值,計(jì)算K。計(jì)算C、γ與K的關(guān)系曲線見圖10、11。
圖10 不同C時,γ與K的關(guān)系曲線
圖11 不同γ時,C與K的關(guān)系曲線
圖12 C=22.7kPa時,γ與K的關(guān)系曲線
圖13 γ=23.5 kN/m3時,C與K的關(guān)系曲線
當(dāng)C=22.7kPa時,γ與K的關(guān)系曲線見圖12。當(dāng)γ=23.5 kN/m3時,C與K的關(guān)系曲線見圖13。由圖12和圖13可知:①在保持φ不變時,γ增幅5.1%時,K降低1.5%,K= -0.015 7γ+1.481 8,關(guān)系曲線趨勢比例系數(shù)為-0.0157;②當(dāng)C增幅65%,K增幅7.1%,K= 0.0135C + 0.8383,關(guān)系曲線趨勢比例系數(shù)為0.0135。表明γ的敏感性比C值敏感性高。
綜上可知,K對φ的敏感性最高,γ次之,c值最低。
1)以奉節(jié)縣老屋里滑坡為例,采用極限平衡法分析滑坡穩(wěn)定性時,選取影響滑坡穩(wěn)定性因素為敏感因子,因子取值范圍基于對大量巖土參數(shù)的統(tǒng)計(jì)值,更具可靠性。根據(jù)以上的滑坡敏感性分析知穩(wěn)定系數(shù)K對滑帶的粘聚力φ值最明顯,γ次之,c值最低。
2)本文的滑坡敏感性分析結(jié)果具有一定的針對性,對不同的滑坡因其發(fā)育條件不同,敏感性分析結(jié)果有所不同,本文分析結(jié)果僅供參考。
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