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1、岩村滑坡稳定性评价岩村滑坡稳定性评价 一、目的一、目的 学会滑坡机理分析、 稳定性定价和定量计算的基本方法， 了解滑带土抗剪强度指标选择 的基本途径，掌握滑坡防治工程要点。 二、滑坡概况二、滑坡概况 l、自然自然地理地理 岩村滑坡位于四川盆地某城市市中区，地处长江和佳江的交汇地带，呈半岛状，土地 资源十分紧张。在经济建设迅速发展的 80 年代，市中区斜坡土地得到了大量的利用，交通 线路不断改进，高层建筑逐渐增多。但与此同时滑坡灾害事件也日趋严重，岩村滑坡就是灾 害之一。 该地区属于亚热带气候，温暖潮湿，雨量充沛，多年平均降雨量在 1200mm 以上，并 常有暴雨出现。长江和佳江是市中区两大地表
2、水系，水位年平均变化幅度达 20m 以上，平 均低水位 158m，高水位 181m，1981 年为百年一遇的特大洪水，水位达 193m，正在筹建中 的三峡工程，按 175m 蓄水方案修建大坝，该地区最高拱水位将达 205m 左右。 2、地质概况、地质概况 滑坡区基岩地质构造属川东隔档式褶皱中的一复向斜内部，岩层产状平缓，倾角 10 以 下， 倾向在SW200 270 范围变化。 无明显的断裂构造， 优势节理产状： 75 82 ； 346 81 ， 263 85 。 基岩地层为侏罗系（J25）泥岩砂岩互层，为内陆河潮沉积，呈紫红色。相对坚硬的砂 岩组成了滑坡区的上部平台状地形，泥岩及崩积物则组成
3、斜坡主体。崩积物(Q4col)主要由 砂岩块石及泥岩风化粘土组成，厚度分布特点是斜坡上部薄，中前部相对较厚。人工堆石为 近期在砂岩体中开挖地下洞室而堆弃于斜坡后部的基岩大块石。 滑坡区属河流侵蚀、剥蚀的低山丘陵地貌，斜坡顷部为平台，河谷岸坡的坡度由上至下 逐渐变缓，在纵剖面上呈内凹的地形。 下伏基岩相对不透水，为弱含水层。据洞室调查，基岩洞室绝大多数为干洞，偶见裂隙 有渗水现象。斜坡地带入渗的地表水则汇集于基岩顷面，形成崩积层中的上层滞水。 该地区新构造运动不强烈，属受活断裂包围的稳定地块，地震基本烈度为度。 3、滑坡特征、滑坡特征 滑坡主滑方向为 NW 方向，后缘有一系列 NE-SW 方向的
4、拉张裂缝，居民建筑物受到严 重影响。据调查，人工洞室开挖于 1970-1980 年之间，地面裂缝最早发现在 1981 年。1981 年四川盆地普降暴雨，江河水位达百年一遇特大水位。目前，滑坡的活动已严重威胁经由滑 坡区的主干公路的正常通车。滑坡现处于蠕滑阶段，且在每年的雨季，位移明显增大。 下图为岩村滑坡平面图： 岩村滑坡平面图 三、稳定性计算三、稳定性计算 31 计算剖面的选取和计算模型的建立 计算剖面的选取和计算模型的建立依据勘察过程中钻孔的布置情况,选取上图的A-A 剖面作为计算剖面。该剖面可以利用最多的钻孔资料,同时也大致反映了主滑线的特征。本 文用剩余推力法计算滑坡稳定性系数。将主滑
5、体进行条块划分,建立稳定性计算的模型。在 条块划分的过程中,条块的多少和条块界线的位置都会影响最终计算结果的准确性和计算的 繁杂性。所以在该剖面的条块划分过程中,考虑了地形、地下水和滑动面的形态因素,做到尽 量准确又保证计算的简易性。 在分析过程中,考虑了以下七种工况:，见下表 1 所示 表 1 工况 1、旱季（175m 库水位） 2、饱和地下水（暴雨，175m 库水位） 3、旱季 205m 库水位 4、205m 库水位+饱和地下水（暴雨） 5、旱季 205m 库水位+地震烈度 VI 度 6、205m 库水位+饱和地下水（暴雨）+地震烈度 VI 度 7、205m 库水位下降至 175m 库水位
6、 分析以上七种工况，最基本的要素为：1、旱季正常库水位。2、雨季正常库水位。3、 旱季 205m 库水位。4、雨季 205m 库水位。即对应表 1 前四种工况。后两种工况（5、6） 只要在稳定性计算时加上水平地震力的影响即可， 岩村地震基本烈度为度， 故按地震烈度 确定的水平地震影响系数为 0.064。第 7 种工况为？ 下图 2 至图 5 为基本工况下的岩村滑坡 A-A主剖面稳定性计算条分图。岩村滑坡共 划分了 13 块,在坡面线、 滑动面的明显拐点的地方以及地下水进入和退出滑坡体的地点都有 分界线。 （黑色线为地质界线，蓝色线为水面，红色线为条块划分线。 ） 1：1350（cm） 图 2
7、旱季正常库水位 1：1350（cm） 图 3 雨季正常库水位 1：1350（cm） 图 4 旱季 205m 库水位 1：1350（cm） 图 5 雨季 205m 库水位 3.2 岩体力学参数的选取岩体力学参数的选取 3.2.1 滑坡体各滑块容重的确定 组成滑坡体各滑块的岩性不同且不均一，需要根据钻孔资料确定岩性分布后计算出每 个滑块的容重， 以下表 2 为各个钻孔滑坡体部分的岩性含量表和各钻孔滑坡体部分的容重平 均值， 可见， 容重平均值相对接近， 故可取其容重平均值的平均值代表滑坡体各滑块的容重。 经计算，订滑坡体各滑块容重为 23.26 kN/m3。 岩性 k1-1 k1-2 k1-3 k
8、1-4 k1-5 k1-6 R(kN/m3) 粘土(相 对含量) 0.025 0.088 0.600 0.400 0.400 0 20.188 泥岩(相 对含量) 0 0 0 0 0 0 24.794 砂岩(相 对含量) 0.975 0.912 0.400 0.600 0.600 0 24.598 R 平均 24.49 24.21 21.95 22.83 22.83 0 - 表 2 各个钻孔滑坡体部分的岩性含量表和容重平均值 3.2.2 滑坡体各滑块抗剪强度指标的确定 由于滑坡岩土体的力学参数的获取过程中存在着诸如系统误差、人为误差以及试样获 取的随机性,使其参数存在着离散性和随机性。因此,需
9、要进行统计和分析,以获得相对合理的 参数。 在统计分析的过程中,主要是对滑带土的抗剪试验结果抗剪强度指标进行统计,得到滑 动面岩土体内聚力 C 和内摩擦系数 tan 的均值和方差。由于滑体已经有大的变形,处于蠕 滑阶段,而且从钻孔资料中也可以看出滑带土中已经有滑动擦痕出现,所以这里选取的参数为 残余强度参数。统计结果见表 3。 残余强 度 序号 1 2 3 4 5 6 tanr () 0.222152 0.12899 0.125 0.414214 0.220779 0.230868 Cr(KPa) 12.84 7.05 10.71 2.07 7.65 4.9 序号 7 8 9 10 11 12
10、 13 tanr () 0.305731 0.249328 0.223526 0.227653 0.296213 0.212557 0.19438 Cr(KPa) 12.5 20.1 8.82 14.01 8.82 7.9 2.8 序号 14 15 16 17 18 均值 方差 tanr () 0.249328 0.176327 0.267949 0.203452 0.23639 0.232491 0.004042 Cr(KPa) 4.6 8.1 7.3 3.4 4.1 8.203889 19.7459 表三 滑带土抗剪强度指标统计表 由于残余强度参数不全， 而峰值强度参数很全。 建议采用如下
11、方法确定缺少的残余强度： 内摩擦系数计算值在峰值内摩擦系数的 60%90%之间选取，内聚力计算值在峰值内聚力的 10%30%之间选取。表三数据由此而来。 在滑坡体稳定性计算时， 可取内聚力 C 和内摩擦系数 tan的均值为各滑块的抗剪强度 指标。 3.3 各工况稳定性计算各工况稳定性计算 自编 C 语言程序，分工况计算岩村滑坡的稳定性，得稳定性结果如下表四： 工况 K 现今天然状态 0.990 饱和地下水（暴雨） 0.962 205m 库水位 0.889 205m 库水位+饱和地下水（暴雨） 0.870 205m 库水位+地震烈度 VI 度 0.801 205m 库水位+饱和地下水（暴雨）+地
12、震烈度 VI 度 0.785 205m 库水位下降至 175m 库水位 0.867 附、滑坡稳定性计算附、滑坡稳定性计算 C 语言程序语言程序 #include #include stdio.h #include #include #define sum 13 /#define lieduxishu 0.04 #define lieduxishu 0 #define rongzhong 23.26 #define shuirongzhong 9.8 #define ccc 15.98527778 #define yyy 0.274822381 #define bili 1 void main(
13、) struct point float y,x; ; struct threepoint struct point one,two,three; unitsum+1=0; float g20=0,a20=0,f20=0,q20=0,u20=0,v20=0,c20=0,y20=0, l20=0,next20=0,k=0,kk=0,fr20=0,fs20=0,frsum=0,fssum=0; int i; char tt; FILE *fp; if(fp=fopen(根据情况改变数据源.txt,r)=NULL) printf(cannot open this filen); exit(0); f
14、or(i=0;isum+1;i+) fscanf(fp,%ft%ftn, fscanf(fp,%ft%ftn, fscanf(fp,%ft%ftn, fclose(fp); for(i=0;isum;i+) gi=(uniti.one.y-uniti.three.y+uniti+1.one.y-uniti+1.three.y)* (uniti+1.one.x-uniti.one.x)*0.5*rongzhong*bili*bili; ai=atan(uniti.three.y-uniti+1.three.y)/(uniti+1.three.x-uniti.three.x); qi=liedux
15、ishu*gi; li=bili*sqrt(uniti+1.three.x-uniti.three.x)*(uniti+1.three.x-uniti.three.x)+ (uniti+1.three.y-uniti.three.y)*(uniti+1.three.y-uniti.three.y); vi=(uniti.two.y-uniti.three.y)*(uniti.two.y-uniti.three.y)-(uniti+1.two.y-unit i+1.three.y)*(uniti+1.two.y-uniti+1.three.y)*shuirongzhong*0.5*bili*bi
16、li; ui=(uniti.two.y-uniti.three.y)+(uniti+1.two.y-uniti+1.three.y)* shuirongzhong*li*0.5*bili; for(i=0;isum;i+) ci=ccc; yi=yyy; k=1; do for(i=0;i0) nexti-1=cos(ai-1-ai)-(yi/k)*sin(ai-1-ai); if(i= =0) fi=(gi*sin(ai)+(qi+vi)*cos(ai)-(ci*li/k+(gi*cos(ai)-ui-(qi+vi)*s in(ai)*yi/k); if(i0) fi=(gi*sin(ai)
17、+(qi+vi)*cos(ai)-(ci*li/k+(gi*cos(ai)-ui-(qi+vi)* sin(ai)*yi/k)+fi-1*nexti-1; if(i= =(sum-1) fi=0; if(fi0) fi=0; for(i=0;i0) fsi=(gi*sin(ai)+(qi+vi)*cos(ai)+fi-1*nexti-1-fi; for(i=0;isum;i+) frsum=frsum+fri; fssum+=fsi; kk=frsum/fssum; if(sqrt(kk-k)*(kk-k)0.0000001) tt=1; else tt=0;k=kk; while (tt=0); printf(k=%fn,k); for(i=0;isum;i+) coutfiendl;