ＬＯＷ ＣＡＲＢ０Ｎ ＷＯＲＬＤ ２０１５／９ 能源・地矿 某滑坡的稳定性分析与防治对策研究 何 良（湖南省地勘局四一八队，湖南娄底４１７０００） 【摘 要】随着社会经济以及科学技术的快速发展，我国已经有许多方法可以计算滑坡的稳定性了，且在对滑坡进行稳定性分析时，还可采用 多种方式进行计算，进而获得更加科学的、更具有普遍性的结论。一般情况下，数值模拟计算出的只是近似解，不能取代传统的稳定性分析方 法。对滑坡进行防治时，要根据实地的工程地质条件选择适当的组合措施，从而充分发挥各种治理措施的作用。本文在此情况下，对某滑坡的稳 定性分析与防治对策进行了研究。 【关键词】滑坡；稳定性分析；滑坡防治对策 【中图分类号】Ｐ６４２．２２ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】２０９５—２０６６（２０１５）２５—０１２９—０２ 引言 随着社会经济的快速发展，人类活动日益频繁，且活动的 范围也在不断扩大．这也使得边坡的稳定性问题也日渐突出。 通过分析可知．滑坡是人类面临时间最长、活动最广泛、危害 坏的边界条件，进而分析边坡软弱面的组合关系、边坡滑体的 形态与方向，并对边坡的稳定程度进行分析。进而为力学计算 提供基础。 ２．２定量分析方法 ２．１极限平衡法 最严重的地质灾害之一．且其出现的频繁度和广度远大于地 ２．现阶段，极限平衡法是在工程中应用最为广泛的一种分 震。因此，必须对其稳定性进行深入的分析，并采取相应的防 析方法．其主要是依据边坡破坏的边界条件．并通过力学分析 治对策缓解或解决 ｌ某滑坡实况分析 某工作区域主要位于秦岭山系．地貌处于低山区．且其 北、东、南三面均环山，西面临近山坳，最高点处于东南山前， 海拔高程为７４０ｍ；最低点在西部山坳冲沟位置处，此时的海 拔高程为５８０ｍ：两者之间高度相对差为１６０ｍ。但就其实际情 况来看．区域构造运动较为强烈．导致地形出现了支离破碎的 情况，且其切割的深入也相对较大，沟谷大多呈“Ｖ”字型，该区 方法的应用．对可能发生的滑动面在各种荷栽作用下的情况进 行理论计算以及强度力学分析。同时．在经过了反复的计算以 及分析比较之后．可计算出可能出现滑动面的稳定性系数。从 总体方面来看，极限平衡法的模型与其计算过程都相对简单。 域还存在山体上升强烈的现象．山坡陡峻。滑坡体南北两侧各 ２＿２．２数值分析方法 为小型冲沟，属季节性河流（冲沟），平常无水，仅雨季时有水。 对于数值分析方法．其主要可分为以下三种：①有限单元 滑坡南侧冲沟上部有一山泉，常年有水，供给过风口自然村村 法。此类方法的优势是在一定程度上对边坡岩体的非均质以 民的日常生活用水 及不连续介质特征进行了考虑。同时还考虑了其岩体应力应 且其计算结果所表示的物理意义也是较为明确的。但因其假 设前提一般都会与滑坡实际情况存在一定的差距，导致通过此 类方法进行稳定性分析得出的结果会与实际情况存在一些差 异，具有一定的局限性与不完善性。是有待于完善与发展的。 ２滑坡稳定性分析方法 ２．１定性分析方法 ２．１．１地质分析法 变的特征，可避免出现将坡体当作刚体的情况：但其缺陷在于 数据准备工作量较大．且其原始数据还极易出现差错．进而无 般情况下．依据边坡地形地貌形态、地质条件以及滑坡 变形破坏的基本规律，可明显看到滑坡演变的全过程，进而较 一好的预测滑坡稳定性的发展总趋势以及其破坏的形式。并以 此来为根据，对滑坡的稳定性进行谨慎的分析，并判断已经发 生过滑坡情况的滑坡是否能够复活或是转化。 ２．１．２工程地质类ｔ 法 对于工程地质类比法．其主要是将之前的滑坡稳定性分 析的基本经验运用到具有相似条件的滑坡稳定性分析工作中 法确保整个区域内部某些物理量的连续性。此外，在解决无限 性问题以及应力集中问题时。若运用了有限单元法，其精度会 相对较差。②边界单元法。此类方法只需要对已知区域的边界 极限离散化即可，具有输入数据少的特征。但其缺陷在于：一 般情况下，对于使用边界单元法获得的线性方程组的关系矩 阵通常都是不对称矩阵。不便应用有限元中成熟的对稀疏对 称矩阵的系列解法。（ 离散元法。对于此类分析方法，其可直 接反映边坡岩体变化的应力场、位移场以及速度场等各个参 量的变化。同时，其还能够模拟边坡失稳的全过程情况。由此 去，进而对工程地质因素的相似性以及差异性进行全面的分 可知。离散元法较适用于决裂介质的大变形以及破坏问题的 析。同时。还可对影响滑坡变形发展主导因素的相似性与差异 分析。 性进行分析。但在运用此方法进行滑坡的稳定性分析时。还需 ２．２．３传递系数法 对工程的类别、等级以及对滑坡的特殊要求进行全面的考虑。 传递系数法是一种不平衡推力传递法．同时还可称为折 此外，虽然工程地质类比法只是一种经验方法，但却是可以在 线滑动法或是剩余推力法，是一种实用滑坡稳定分析方法。此 兮 同类工程地质条件下以及滑坡治理设计工作中运用的 外，由于该法计算简单，并且能够为滑坡治理提供设计推力，０直 ２．１．３图解法 因此在水利部门、铁路部门得到了广泛应用，在国家规范和行 主 业规范中都将其列为推荐的计算方法。＂３滑动面为折线形时，－ 对于滑坡稳定性分析，可采用折线滑动法。 般来说，图解法可分为以下两类：第一类是利用一定的 曲线与偌谟图的方式来表示边坡有关参数之间的定量关系 一的，并以此计算出边坡的稳定性系数：或是在已经知晓边坡稳 定性系数以及其他参数，但还有一个未知参数的情况下．可更 通过一定的探查可知，某滑坡的潜在滑面形态呈折线形， 好的、更方便的计算出稳定坡角、极限坡高，以上是力学计算 基于此，可采用传递系数法对其稳定性进行定量分析计算，且 的简化。而另外一类则是利用图解的方式来求取边坡变形破 传递系数法的计算公式具体如下： 垂 ２＿３某滑坡稳定性计算 萎 ２９ 能源・地矿 Ｌ０Ｗ ｃＡＲＢｏＮ ＷｏＲＬＤ ２０１５ 耋｛［（ （（ ）ｃ。ｓｑ＿Ａｓｉｎｑ） ）ｔ 屯 ；鱼叱） ∑｛［ （ｓｉｎ ＋Ａｃ。ｓ ）＋ＴＤ＿１兀Ｉｌ５『＋Ｔ 其中：Ｒ ＝｛Ｗｎ［（１— ｕ）ｃｏｓ￣ 一Ａｓｉｎｃ￣ ］一ＲＤ ）ｔａｎ６ ＋ｃ Ｌｎ Ｔ＝Ｗｎｎ用。具体操作方式为：为了防止外围地表水进入滑坡区域．可 以在滑坡边界位置处修截水沟．同时还可在坡面位置处修筑 排水沟。对于覆盖层，可采用浆砌片石或是人造植被进行铺 盖，进而防止地表水的下渗。而对于岩质边坡。还可采用喷混 凝土护面或挂钢筋网喷混凝土。现阶段，我国已有许多排除地 下水的措施．但还是应该依据边坡的地质结构特征以及水文 地质条件来选择适宜的方式，常用的方式主要包括：水平钻孔 疏干、垂直孔排水、竖井抽水、隧洞疏干与支撑盲沟。 （ｓｉｎｃｅ ＋Ａｃｏｓｃ￣ ）＋ＴＤ ｎ－Ｉ ｌ－Ｉ ；＝ＩＩ，ｉＩｌ，ｉ＋ ｉ …… 一。 Ｊ＝ｉ ３．２改善边坡岩土体的力学强度 通过采取一定的工程技术措施．可改善边坡岩土的力学 ｉ＝ｃ０ｓ（ ｉ—Ｏｒ．ｉ“）一ｓｉｎ（ａｉ—Ｏｔｉ＋１）ｔａｎ￣ｂｉ“ ＴＤｉ＝ ｈｉ Ｉ ｃ０ｓ０【ｉｓｉｎｌ３ｉｃ０ｓ（ ｉ—Ｂｉ） ＲＤｉ＝ ｈｉ Ｌｉｃｏｓｄｉｓｉｎｌ３ ｓｉｎ（ｃ￣ｉ—ｐ。） 一强度，并提升其抗滑力，减少滑动力。目前常采用的措施主要 包括：①削坡减载：此类措施具体如图１，其主要采用降低坡 滑体水下体积Ｘ水的容重 ｕ一＿＿ 雨 堕 工 塑 滑坡总面积×２ 高或是放缓坡角的方式来实现改善边坡稳定性的目的。同时． 对于削坡设计．应当尽量削减那些不稳定岩土体的高度。但不 可削减阻滑部分岩土体。通过分析比较可知，此类措施并不一 上述公式中：Ｋ为稳定性系数； 为第ｉ计算条块自重 （ｋＮ／ｍ）；为地面动载荷（ｋＮ／ｍ）；ｃ为第ｉ条块内聚力（ｋＰａ）； 为第ｉ条块内摩擦角（。）；Ｉ１为第ｉ条块滑动面长度（ｍ）；ｏｔ 为第 直是最为经济和有效的措施．所以要在施工之前进行经济技 术的分析。②边坡人工加固。对于此类措施，常用的方法主要 包括以下几种：ａ．修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体：ｂ．将钢 ｉ条块滑面倾角ｏ），反倾时应取负值；Ｂ，为第ｉ条块地下水流 筋混凝土抗滑柱或钢筋桩作为阻滑支撑工程：ｃ．对于预应力锚 向。一般情况下取浸润线倾角与滑面倾角平均值（。），反倾时 杆或锚索．其主要适用于加固有裂隙或软弱结构面的岩质边 应取负值；Ａ为地震加速度（单位：重力加速度ｇ）； 为第ｉ块 坡：ｄ．通过实行固结灌浆或电化学加固法。可加强边坡岩体或 ｅ．实行边坡柔性防护技术等。 段的剩余下滑力传递至第ｉ＋１块段时的传递系数（ｊ＝ｉ）；Ｒ 为 土体的强度：第ｉ条块地下水渗透压力产生的垂直滑面分力（ｋＮ／ｍ）；Ｔ 为 第ｉ条块地下水渗透压力产生的平行滑面分力（ｋＮ／ｍ）； 为 水的容重（ｋＮ／ｍ ）； 为孔隙压力比。 ２．４滑坡推力计算 通过一定的探查可知，某滑坡的潜在滑面形态呈折线形， 基于此。可采用传递系数法对其滑坡推理进行计算，计算公式 具体如下： Ｐｉ＝Ｐｉｌ，＋Ｋｓ￣Ｔｉ—Ｒｉ １×Ｉ图１削坡减载 其中：下滑力的计算公式为： ４结语 天然的或是因人工开挖而形成的边坡到处可见。同时，由 Ｔｉ＝Ｗｉ（ｓｉｎｃ￣ｉ＋Ａｃｏｓｃｔｉ）＋ ｈ Ｌｉｃｏｓａｉｓｉｎｌ３ｉｃ０ｓ（ ｉ—Ｂｉ） 抗滑力的计算公式为： Ｒ：。于各种原因的存在．导致边坡出现了失稳的情况．进而造成各 种规模的滑坡现象频繁发生，最终给人们的生活与生产带来 巨大的影响与损失。基于此，必须通过分析滑坡的稳定性，并 采取有针对性的措施来较好的解决这一问题。尽量减少滑坡 的发生和降低因滑坡造成的损失。 ｌＷｉ（ｃｏ 。－Ａｓｉｎｃ￣ｉ）一 一＾ｙ…ｈ Ｌｉｃｏｓ￣ｉｓｉｎｌ３ｉｓｉｎ（（ｘｉ－￣ｉ）】 ｔａｎ￣ｂｉ＋ｃｉ 或： Ｒ；＝｛ｗｉ［（１一一ｙｕ）ｃｏｓａｉ－Ａｓｉｎｏｔｉ］一Ｙｗｈ Ｌｉ ｊｔａｎｃｋｉ＋ｃｉ Ｌｉ 传递系数为： 参考文献 『１１周志林，蒋良潍，熊卫平．基于强度折减法的牵引式滑坡稳定性分析 及防治对策研究『Ｊ］．路基工程，２０１４（０４）：１９５～２００． ￥＝ｃｏｓ（ａｉ—ｌ—ｄｉ）一ｓｉｎ（ｏ￣ｉ—ｌ一０【。）ｔａｎｄ￣ｉ 孔隙水压力为：Ｎ ＝ …ｈ Ｌ￣ｃｏｓａ。，即近似等于浸润面以下 『２１王开源，沈立伟，夏**，等．某大型高速公路滑坡稳定性评价及治 理工程对策『Ｊ］．防灾科技学院学报，２０１２（０３）：２８～３１． 『３１王君，王卫，王亚昆．地震灾区某老滑坡复活成因机制分析及防治 对策ｍ．甘肃水利水电技术，２０１２（０３）：２１－２４． 岩土体的面积ｈｌｗＬ。．ｃｏｓａｉ乘以水的容重 。 渗透压力产生的平行滑面分力为： ＴＤｉ＝ ｈ Ｌｉｃｏｓ￣ｓｉｎｌ３ｉｃｏｓ（仪ｉ－１３ｉ） 。渗透压力产生的垂直滑面分力为： ＲＤｉ ＾ｙ ｈｉ Ｌｉｃｏｓ０ｌｉｓｉｎｌ３ｉｓｉｎ（ｏｒ。一ｐ ） 孔隙压力比为： …＇ 收稿日期：２０１５—８—２１ 作者简介：何良（１９８１一），男，本科，主要从事水工环地质勘察 与设计方面的工作。 ／ｖ一滑体总体积Ｘ滑体容重 滑堡 ！堡塑 ．奎重 滑坡总面积×２。 堕 工重塑３滑坡防治工程措施 ３．１消除和减轻地表水和地下水的危害 一般来说，水的作用往往是导致滑坡的主要因素，基于 此．必须消除与减轻水对边坡造成的危害，且其主要目的为降 低空隙水压力以及动水压力．进而避免岩土体发生软化以及 溶蚀分解情况．进而消除或是减少水的冲刷作用以及浪击作 １３ｏ
