滑坡治理.docx

成都理工大学毕业设计
成雅高速公路K26+200滑坡治理工程设计

作者姓名：李国忠 学 号：20102911
专 业：土木工程 指导教师：刘尊稳

【摘要】本设计以成雅高速公路K24滑坡勘察报告为依据，分析了滑坡的工程地质条件及基本特征。在此基础上研究了影响滑坡失稳的因素，进而分析了滑坡的成因机制。然后对滑坡的稳定性进行了定性评价，并采用极限平衡原理和传递系数法，计算出滑坡的稳定性系数和滑坡推力，对滑坡稳定性进行了定量评价。在此基础上提出了两种治理方案，按照“经济合理，工期短，工程技术可行，治理效果安全可靠”的设计原则，从中选取了抗滑桩+排水工程+削坡反压+路面路基恢复的治理方案，对滑坡做了治理设计。
【关键词】滑坡；稳定性；治理设计；抗滑桩；排水工程

II

I成都理工大学毕业设计

The prevention design of the the Chengya highway K24 landslide

Name：Zhao Hechuan Student No.：200403010405
Major：Civil Engineering（Geotechnical Engineering） Supervisor：Wang Xiaoqun

Abstract: Based on the geo-technical data of the Chengya highway K24 landslide, the geological condition about the landslide was studied, then the factors which tampered with the slope’s stability were construed, the reasons which caused the landslide were analyzed and the landslide’s stability was estimated. According to the unbalance thrust transmission coefficient method’s principle and supposition，the landslide’s stability coefficient was calculated. Then the landslide’s stability was appraised. Based on the analysis, two treatment measures were advanced. According to the result of the slope stability calculation, the design principle was that the project cost was reasonable, time limit for the project was much less, the technique was possible and the project was simple and easy to construct. Finally, a revised designing program has been chosen, which included anti-slide pile, drainage works and excavating the slop and backfilling the soil. At last，the slope’s designation of remedying engineering was made.

Keywords: landslide, stability, anti-slide pile, drainage works

兰州交通大学博文学院毕业论文（设计）

目 录
第1章 前 言 1
1.1选题依据及其意义 1
1.2滑坡治理主要方法研究 1
1.3设计依据及设计思路 2
1.3.1设计依据 2
1.3.2设计思路 2
1.4本次设计主要成果 3
第2章 滑坡区自然地理及工程地质条件 5
2.1 自然地理条件 5
2.1.1地理位置 5
2.1.2气象水文 5
2.2 滑坡工程地质条件 5
2.2.1地形地貌 5
2.2.2 地层岩性 6
2.2.3岩土体的物理力学性质 7
2.2.3 地质构造与地震效应 7
2.2.4水文地质条件 7
第3章 滑坡基本特征 9
3.1滑坡的基本特征 9
3.2滑坡变形特征 9
3.3滑坡体结构特征 9
3.4滑带及滑床结构特征 10
3.5滑坡成因机制分析 12
3.5.1影响因素 12
3.5.2成因机制 12
第4章 滑坡稳定性分析 14
4.1滑坡稳定性定性评价 14
4.2滑坡稳定性定量评价 14
4.2.1滑坡计算参数选取 14
4.2.2剖面选取 15
4.2.3计算工况 16
4.2.4计算原理与结果 16
4.2.5潜在滑面稳定系数计算 17
4.2.6滑坡稳定性综合评价 18
4.3滑坡推力计算 19
4.3.1安全系数的选取 19
4.3.2滑坡推力计算原理 19
4.3.3滑坡推力计算结果 20
第5章 滑坡治理设计 23
5.1治理设计原则 23
5.2治理设计依据 23
5.3滑坡治理方案拟定 23
5.4滑坡治理方案比选 24
5.5滑坡治理工程分项设计 24
5.5.1抗滑桩布置和选型 24
5.5.2抗滑桩内力计算 25
5.5.3抗滑桩内力结果 28
5.5.4抗滑桩的配筋设计 32
5.6排水工程设计 35
5.6.1原坡脚排水沟维护 35
5.6.2盲沟设计 35
5.6.3截水沟设计 35
5.7削坡和反压设计 36
结 论 37
致 谢 38
参考文献 39
附 图 40

编号：
时间：2021年x月x日

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
页码：第42页 共46页

第1章 前 言
1.1选题依据及其意义
滑坡是一种地质灾害，滑坡的发生可能会导致河流堵塞，交通阻断，电力、通讯措施受损，房屋被毁，和其他的经济损失，甚至会造成人员伤亡。我国大部分地区为山区,高原和丘陵分布广，故滑坡灾害发生密度大,频率高,我国已成为世界上受滑坡危害最严重的国家之一,每年因滑坡灾害造成的损失数以亿计,给国家和人民生命财产带来巨大损失,产生严重社会影响。要致富，先修路，随着我国经济的发展，需要修建大量的公路。在修建公路的过程中会遇到很多滑坡，特别是在西部，遇到的滑坡稳定问题越来越突出。
为了减小滑坡给人类带来的损失，需要对滑坡的治理工程进行准确分析，完做出合理的，有效的设计。为了检验在校四年的学习成果，选取了成雅高速公路K24滑坡治理作为毕业设计。
成雅高速公路K24滑坡位于成都市新津县文兴镇，成雅高速公路K24+845～K24+960左侧填筑路堤上，该路段根据测绘调查及访问，该滑坡2003年雨季曾产生局部蠕滑，滑坡后缘及斜坡面已出现轻微不规则的裂缝，以后平行于边缘裂缝在滑坡体上部发生多道断续的裂缝，各处裂缝宽度一般1～5mm，受降雨、饱水影响，滑体前缘（沟边）见多处裂缝，潮湿或渗水。渗水作用直接影响滑带土体的抗剪强度。今年进入雨季后，特别是6月中、下旬连续降雨造成地表水集中大量沿裂缝渗入滑带，致使滑带土体强度急剧降低，导致滑坡加速下滑。滑坡在蠕动变形阶段曾采用水泥砂浆填灌后壁裂缝，由于裂缝不断发展，仍有大量地表水渗入坡体，导致坡体变形不断发展，于2004年6月24日滑坡后壁下座0.20～1.20m，后壁处路面严重变形、塌陷，产生大量大致平行滑坡后壁弧形阶梯状裂缝，在滑坡体中后部甚为密集。路堤斜坡的开裂、变形。坡脚排水沟隆起变形。滑坡的变形以及严重影响了高速公路的通行，如果滑坡继续滑动，将使公路不能运行，本设计以该工程实例为题，针对该滑坡的具体情况，进行整治工程设计。
1.2滑坡治理主要方法研究
滑坡是一种地质灾害，其产生条件、作用因素、运动机理具有多样性、多变性和复杂性，致使预测困难，治理费用也较昂贵，且一直是世界各国研究的重要地质工程问题之一。近20年来，特别是“国际减灾十年活动”开展以来，国际上研究和防治滑坡灾害空前活跃，各项研究进一步扩展和深入，防治工程措施也在完善已有措施的基础上向轻型化、小型化方向发展，随着机械、材料等领域的发展与科技进步，对滑坡体的加固措施向复合型、轻型化、小型化和机械化施工方向发展，土锚钉、加筋土、格构锚固等防治措施也相继应用于滑坡治理中，并取得了较好的效果。
总体说来,滑坡的工程防治主要有三个途径:一是终止或减轻各种诱发因素的作用;二是改变坡体内部力学特征,增大抗滑强度而使变形终止;三是直接阻止滑坡的起动发生[4]。
滑坡治理措施主要有：抗滑挡土强，抗滑桩，锚固工程。辅助措施有：排水工程，削坡减载、反压固脚，前缘护脚等。还可以采取绕避，岩土强度加固法，抗滑明洞，柔性防护工程等治理方法。
1.3设计依据及设计思路
1.3.1设计依据
本报告编制的主要依据如下：
（1）《成雅高速公路K24滑坡勘察报告》，四川交通厅公路规划勘察设计研究院；
（2）《建筑地基基础设计规范》GB5OOO7-2002；
（3）《地质灾害防治工程设计规范》DB505029～2004；
（4）《岩土工程勘察规范》GB 50021～2001；
（5）《混凝土结构设计规范》GB50010～2002；
（6）《建筑边坡工程技术规范》GB50330～2002；
（7）《建筑抗震设计规范》GB50011～2001；
（8）《灌溉与排水工程设计规范》GB50288-99。
1.3.2设计思路
结合滑坡地勘报告，本设计的设计思路如下：
（1）根据滑坡勘察报告，分析滑坡的工程地质条件和滑坡特征，在此基础上研究了影响滑坡失稳的因素，进而分析了滑坡的成因机制。
（2）根据滑坡变形特征，对滑坡进行稳定性定性评价，通过计算，对滑坡稳定性进行定量评价。
（2）根据稳定性评价，初步拟定两种滑坡的治理方案。
（3）按照“技术可行、安全可靠、经济合理、简单易实施”的设计原则，从中推荐一种方案。
（4）对推荐方案进行设计计算。
以上的设计思路的流程图如图1-1。

稳定性评价

定性评价
定量计算
综合评价
治理工程设计

推力计算
方案拟定及比选
排水设计
滑坡区自然地理及工程地质条件
自然地理条件
工程地质条件
结论与建议
抗滑桩设计

削坡与反压设计
滑坡基本特征
形态特征
结构特征
变形特征
影响因素
形成机制

图1-1 设计思路流程图
1.4本次设计主要成果
此次设计的成果包括滑坡治理设计报告一份。滑坡治理设计报告包括滑坡区自然地理及工程地质条件、滑坡基本特征及稳定性评价、治理工程设计与计算等章节和一份滑坡治理设计图。滑坡治理设计图包括：
（1）滑坡整治工程平面布置图
（2）A型抗滑`桩横断面及平面布置设计图
（3）B型抗滑桩横断面及平面布置设计图
（4）Ⅲ--Ⅲ＇剖面设计图
（5）Ⅳ--Ⅳ＇剖面设计图
（6）Ⅴ--Ⅴ＇剖面设计图
（7）Ⅵ--Ⅵ＇剖面设计图
（8）A型抗滑桩配筋图
（9）B型抗滑桩配筋图
（10）护壁设计图
（11）锁口设计图

第2章 滑坡区自然地理及工程地质条件
2.1 自然地理条件
2.1.1地理位置
成雅高速公路K24滑坡位于成都市新津县文兴镇，成雅高速公路K24+845～K24+960左侧填筑路堤上，公路可通达。
2.1.2气象水文
新津属亚热带季风湿润气候，无霜期长，雨量充沛，四季分明。由于所处地理位置和大气环流影响等因素，其本身气候特征为：冬无严寒，夏无酷暑，春暖多变，秋多绵雨。年平均气温 16.4℃,最热月7月平均气温25.6℃；最冷月1月平均气温5.7℃，最热月（七月）平均气温为25.5℃，其14时平均气温为28.0℃。极端最低气温为-4.7℃；极端最高气温为36.6℃。无霜期年平均为297天，年平均降雨量为987毫米。日平均气温 <5℃的年平均天数为10.3天。新津县夏季低层逆温不明显，气流扩散情况良好。
新津境内诸河属岷江水系，可分岷江正流及其支流。支流中有的是常年性自然河如西河、南河，有的是岷江的分支河如羊马河、杨柳河，以及季节性自然河——龙溪河。以上诸河除季节性自然河外，在新津均属过境河道，都在新津武阳镇东南汇合。由于新津地势低，河道比降小，流速缓，故常出现洪灾。特别是南河与金马河洪水对新津的威胁最大。
2.2 滑坡工程地质条件
2.2.1地形地貌
场地位于四川盆地浅切割脊状浅丘，钻孔揭露岩层产状平缓，地表为第四系堆积物覆盖。路面高程约537.70m，谷地高程约515m，相对高差约28m，属侵蚀堆积地貌。
场地处沟谷宽缓，纵坡呈上陡下缓的折线状，坡角50～200,地形呈台阶状，地表垦为耕地，地形地貌见图2-1。

图2-1 滑坡工程地质平面示意图
2.2.2 地层岩性
场地内出露、揭露的地层有新生界第四系全新统人工填筑土，第四系全新中更新统冰积、冰水堆积和中生界白垩系灌口组基岩地层，现分述如下：
（1）第四系全新统人工填筑层（）
浅黄～褐黄色，成分以粘粒矿物为主，次为卵石及泥岩、砂质泥岩碎屑，粉粒，分布于填方路堤段。
（2）滑坡堆积层（）：滑体物质主要是人工填筑土，岩性与Q4me人工填筑土基本相同，但由于裂缝很多且沿裂缝进水，因此较正常路堤填料松散且含水量大得多，土质相对松软，滑动面(带)除前缘在原填土与地面界面处外，主要在路堤填土中。滑带土浅黄～褐黄色，粘粒矿物为主，含灰白色粘粒斑团及泥岩碎屑，含水量较高，透水性较差，以软塑状为主，可见一些光滑面及揉搓擦痕，一般厚0.20～0.80m。
（3）第四系全新中更新统冰积、冰水堆积层（ Q2gl+fgl）
根据岩性不同，分为如下三层：
①含卵石低液限粘土：灰黄～褐黄色，成份以粘粒矿物为主，次为卵石与粉粒，卵石呈亚圆状，粒径组成为：60～20mm占10～15%，20～2mm占5%，其余为粉粘粒。稍湿，硬塑状，成分不均，主要分布于滑坡带下。
②低液限粘土：褐黄～紫红色，粘粒矿物为主，含泥岩碎屑及灰白色粘土斑团或条纹，局部密集，稍湿，一般呈硬塑状，该层分布连续。
③灰白色粘土：粘土矿物为主，含粉粒石英，潮湿，软塑状，厚度一般0.30～0.50m，该层分布不连续，南东面缺失。
（4）白垩系中统灌口组（K2g）
粉砂质泥岩：棕红色，矿物成分以粘土矿物为主，石英、长石等次之，钙泥质胶结，中厚层状构造。结构不均，局部粉、粘粒分别富集。岩质软，具饱水软化、脱水开裂特征。层中含蓝灰色团块及条带，裂隙不甚发育，层理明显，地层倾向南西，倾角1～50。
2.2.3岩土体的物理力学性质
岩土体的物理力学性质如表2-1。
表2-1 岩土体物理力学性质表
土层名称
土层代号
天然含水量%
比重
天然重度g/cm 3
饱和度%
空隙比
状态
凝聚力KPa
内摩擦角º
第四系全新统人工填筑层

32
2.75
1.88
90
0.836
软塑—硬塑
45
11.5
滑坡堆积层

26
2.75
1.90
87
0.824
软塑—硬塑
35
12.5
含卵石低液限粘土
Q2gl+fgl
22.4
2.76
1.98
89
1.113
软塑
107
20
低液限粘土
Q2gl+fgl
23.4
2.74
1.87
79
0.808
硬塑
107
22
灰白色粘土
Q2gl+fgl
24.7
2.75
1.96
91
0.750
硬塑
75
15
白垩系中统灌口组
K2g
35.4
2.76
1.70
82
1.182
软塑—硬塑
45
12.7
2.2.3 地质构造与地震效应
场地位于普兴向斜轴部，岩层产状平缓，地质构造对工程影响甚微，报告中不做论述。
根据《建筑抗震设计规范》，滑坡所在地---成都市新津县文兴镇的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g。
2.2.4水文地质条件
根据场地地下水赋存介质及水动力特征，可划为土体裂隙水和基岩裂隙水两类。
（1）土体裂隙水
路堤人工填筑土以含卵石粘土和低液限粘土为主，本身不含水，但由于路基开裂，大气降水下渗于路堤填筑土中，局部形成上层滞水为裂隙孔隙水。
地表水通过土体裂隙、孔隙下渗富集，滞留，并顺地形向坡下排泄，局部斜坡陡坎底部呈片状或带状溢出地表（在滑体上及剪出口有渗水现象），据对泉点及渗水带观测，地下水流量0.005～0.01升/秒。地下水的补给源主要为降雨，地表水、地下水流量受雨季影响明显，动态变化大。
（2）基岩裂隙水
基岩裂隙水主要赋存于基岩（K2g）强风化带及裂隙中，接受上覆松散层地下水和同层上游段地下水补给，沿层面和裂隙通道向低处排泄，受上覆局部粘性土的隔水作用，局部略具承压性。
各地下水含水层透水性、富水性差，水量贫乏，无统一地下水水面，其中基岩裂隙水和松散层孔隙水关系较密切。根据区域水文地质资料和本场地水样分析结果判别，场地地下水对混凝土无腐蚀。

第3章 滑坡基本特征
3.1滑坡的基本特征
滑坡位于K24+845～960左侧填方路堤段。沿路线向，全长约115m，滑坡主轴与路线基本垂直，沿滑动方向各主要剖面处长度如下：K24+859处为43.10m； K24+912处为46.80m；K24+937处为42.20m；平面形态似不规则的矩形，面积约4800m2。 经测绘、钻探揭露滑体厚度在1.40～6.30m间，平均厚约4.56m，体积约21888m3，属小型粘性土浅层滑坡。
3.2滑坡变形特征
滑坡平面形态似不规则的矩形，滑坡倾向南东，滑坡体后缘滑壁呈不规则连续弧形，完整，较陡，倾角600～900,滑坡壁最大高程达537m，弧形裂缝最宽1.30m，并与滑体间形成沟槽景观，滑体两侧剪切裂缝连续性稍差，呈不规则折线形、雁形排列；斜坡坡面（一、二台阶）拉张裂缝发育，台阶及滑坡前缘隆起明显，鼓胀裂缝发育；滑动体土质为人工填筑含卵石粘土、泥岩碎块及低液限粘土，滑带土体为低液限粘土，滑床为低液限粘土。
滑动K24+897～K24+912段距滑坡后缘20～30m处，拉张裂缝基本平行发育，裂缝间距以主滑轴（K24+912）范围最为密集，间距0.05～1.30m不等，裂缝两侧滑块顶面一般呈前侧低于后侧，局部滑块表面有反翘现象。错落高度0.1～0.3m，裂缝走向基本垂直于滑动方向。靠近后缘的局部地带，可见小规模的积水洼地。
滑体主轴两侧有近似雁行排列裂缝，裂缝平面延展一般1.0～15.0m，宽0.5～5cm，可见深度2～30cm。在K24+869～937段一级平台处及前缘边沟一带平行路线形成隆起带，隆起高度0.20～0.40m，其上可见少量与之平行的裂缝。K24+897～947段滑体前缘从水沟边的临空面剪出，水沟被破坏。根据滑体受力特征，表明滑坡为推移式滑坡。
3.3滑坡体结构特征
滑坡体主要是滑坡堆积层（），滑体物质主要是人工填筑土，成分以粘粒矿物为主，次为卵石及泥岩、砂质泥岩碎屑，粉粒。由于裂缝很多且沿裂缝进水，因此较正常路堤填料松散且含水量大得多，土质相对松软，滑动面(带)前缘主要在原填土与地面界面处，在中后缘主要在路堤填土中。
滑体在滑坡后部最厚，厚达7.6m。向下至二级平台滑坡厚度逐渐减小，一级平台处平均厚度为6m，二级平台后缘滑坡厚3—4m。二级平台处滑坡厚度增加，二级平台前缘厚4.6—5m。然后向滑坡前缘其厚度逐渐减小，前缘处滑坡厚度最薄，在滑舌后缘，滑坡厚1.2—2.4m。滑坡体结构特征参见图3-1，3-2.
3.4滑带及滑床结构特征
（1）滑带
滑带包括第四系全新统人工填筑层（）和第四系全新中更新统冰积、冰水堆积层（ Q2gl+fgl）。
第四系全新统人工填筑层（）为浅黄～褐黄色，物质成分以粘粒矿物为主，次为卵石及泥岩、砂质泥岩碎屑，粉粒，分布于填方路堤段。一般呈硬塑状，为滑动体主要层位，在滑坡周界范围内，土中裂缝较多，孔隙大，雨水入渗后，含水量较高、土质较软。
第四系全新中更新统冰积、冰水堆积层（ Q2gl+fgl）根据岩性不同，分为如下三层：
①含卵石低液限粘土：灰黄～褐黄色，物质成份以粘粒矿物为主，次为卵石与粉粒，卵石呈亚圆状，粒径组成为：60～20mm占10～15%，20～2mm占5%，其余为粉粘粒。稍湿，硬塑状，成分不均，主要分布于滑坡带下，在路基下较厚，厚达2.8m，向滑坡前缘逐渐变薄，在滑坡两侧有缺失。
②低液限粘土：褐黄～紫红色，粘粒矿物为主，含泥岩碎屑及灰白色粘土斑团或条纹，局部密集，稍湿，一般呈硬塑状，在路基下较厚，厚2.2—8m，向滑坡前缘逐渐变薄。在滑坡两侧分布较厚，向中间部位成递减趋势，该层分布连续。在灰白色粘土以下，该层还有分布。
③灰白色粘土：粘土矿物为主，含粉粒石英，潮湿，软塑状，该层分布普遍较薄，厚度一般0.30～0.50m，且该层分布不连续，南东面缺失。
（2）滑床
滑床为白垩系中统灌口组（K2g），总的来看：该层为棕红色，矿物成分以粘土矿物为主，石英、长石等次之，钙泥质胶结，中厚层状构造。结构不均，局部粉、粘粒分别富集。岩质软，具饱水软化、脱水开裂特征。层中含蓝灰色团块及条带，裂隙不甚发育，层理明显，地层倾向南西，倾角1～50。根据风化成度可以分为全风化带，强风化带和弱风化带。
①全风化带：该层全风化，以硬塑状为主，容许承载力[σ0]= 0.25Mpa。该层较平缓，分布较均匀，其平均厚度为2.4m。
②强风化带：该层强风化，岩体较破碎，呈碎石状，天然单轴极限抗压强度1.26Mpa，属极软岩，容许承载力[σ0]= 0.40--0.6Mpa，该层比全风化带稍微陡些，分布不均匀，厚度不一，厚度在0.6—6.4m之间。
③弱风化带：该层弱风化，岩体较完整，呈中厚层状，天然单轴极限抗压强度4.66Mpa，属极软岩至软岩，容许承载力[σ0]= 0.8Mpa。该层较缓，分布较均匀。钻孔未钻穿。
滑带及滑床的结构特征见图3-1，3-2。

图3-1 滑坡工程地质纵剖面图

图3-2 滑坡工程地质横剖面图
3.5滑坡成因机制分析
3.5.1影响因素
从滑坡所处的工程地质条件、发生时间、诱发因素及变形规律，分析滑坡发生滑动的影响因素，可总括为内因和外因两类,内因是滑坡发生的基本因素，外因为诱发因素。
（1）内因
①地层岩性
滑坡体物质成分以人工填筑弱膨胀粘性土、含卵石粘性土为主，结构均匀性较差，具饱水软化、脱水开裂特征。滑体底部粘性土相对富集，原生粘性土土质均匀，结构紧密，下伏基岩以粉砂质泥岩为主。由于粘性土和粉砂质泥岩相对隔水作用，地下水长期赋存，导致松散层内土体软化，抗剪强度降低，形成潜滑软弱带。在外因作用下，滑体沿潜滑软弱带发生滑动。
②裂隙
裂隙不但影响地层的整体性，还有利于地表水和地下的作用，不利于滑坡的稳定。
经现场调查，进行地形地质勘探测绘，并实测路面裂缝，收集本路段相关施工资料，经认真分析研究，认为本路段路线左幅第三车道部位路面裂缝均为纵向裂缝。位于高填方路堤，在已经填筑完成的路堤上加高加宽路堤，形成新老路堤接触面。由于新老路堤的填筑时间不一致，新路堤加宽范围小，不易压实，新老路堤密实度有一定的差异。在运营车辆荷载和填筑体重力作用下，新老路堤填筑体沉降变形不一致，新路堤容易沿老路堤填筑斜坡面产生沉降变形剪切裂缝，加之填料具有弱膨胀性，在地表水下渗作用下填筑体强度降低，不利于填筑体稳定。
（2）外因
外因主要是地表水、地下水，场地内受降雨影响，地下水活动较频繁，滑体中部及滑坡前缘泉水出露点和渗水带（滑坡附近涵洞内见滴水现象），渗水带土体抗剪强度低。由于连续降雨，地表水大量渗入滑带，导致滑带土体含水量的增高，抗剪强度急剧降低。滑坡裂缝在特大暴雨中水位迅速上升，增加了静水压力，使下滑力骤然增大，这是滑坡迅速移动的主导因素。
3.5.2成因机制
结合滑坡成因的影响因素，软弱地层为滑坡提供了滑面，土体里的裂缝和岩体里的裂缝为地表水和地下水的活动提供了条件，连续降雨，地表水渗入滑体和滑床，使滑坡的抗减强度降低，下滑力增大，滑坡前缘临空，使得抗滑力不足以抵抗下滑力，于是滑坡发生滑动。

第4章 滑坡稳定性分析
4.1滑坡稳定性定性评价
（1）变形
该路段根据测绘调查及访问，该滑坡2003年雨季曾产生局部蠕滑，滑坡后缘及斜坡面已出现轻微不规则的裂缝，以后平行于边缘裂缝在滑坡体上部发生多道断续的裂缝，各处裂缝宽度一般1～5mm，受降雨、饱水影响，滑体前缘（沟边）见多处裂缝，潮湿或渗水。渗水作用直接影响滑带土体的抗剪强度。进入雨季后，特别是6月中、下旬连续降雨造成地表水集中大量沿裂缝渗入滑带，致使滑带土体强度急剧降低，导致滑坡加速下滑。滑坡在蠕动变形阶段曾采用水泥砂浆填灌后壁裂缝，由于裂缝不断发展，仍有大量地表水渗入坡体，导致坡体变形不断发展，于2004年6月24日滑坡后壁下座0.20～1.20m，后壁处路面严重变形、塌陷，产生大量大致平行滑坡后壁弧形阶梯状裂缝，在滑坡体中后部甚为密集。路堤斜坡的开裂、变形。坡脚排水沟隆起变形。勘察期间ZK2出现位移6cm。
（2）定性评价
在各种因素的作用下，滑坡出现了快速滑动，勘察期仍处于不稳定阶段，部分钻孔有向外变形迹象。斜坡裂缝仍缓慢发展，滑体前缘剪出口水沟垮塌、隆起，变形，并使边沟外土体移动，后缘滑坡壁错落仍在继续增多增大，表明滑坡处于不稳定状态。随着降雨量的增大，滑坡继续下滑，后壁临空面加高，加上汽车荷载影响，如不及时处治，滑坡具有继续向周界外扩展的可能。
4.2滑坡稳定性定量评价
4.2.1滑坡计算参数选取
计算中所采用的岩土物理力学参数主要采用地勘报告中的推荐数据。
（1）滑动体重度 = 19.000(kN/m3)
滑动体饱水重度= 21.000(kN/m3)
（2）综合实验结果与反算结果，在天然状态下取c=16Kpa，φ=7º，在饱水状态下取c=15.6Kpa，φ=6.7º。
4.2.2剖面选取
根据地勘报告，选取Ⅲ——Ⅲ’、Ⅳ——Ⅳ’、Ⅴ——Ⅴ’、Ⅵ——Ⅵ进行稳定性计算。计算剖面见下图4-1：

图4-1 滑坡稳定性计算剖面图
4.2.3计算工况
根据《建筑抗震设计规范》，滑坡所在地---成都市新津县文兴镇的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g。故滑坡计算需考虑地震的影响滑坡稳定性可分为以下两种工况：
（1）工况1：天然工况（枯季工况）
（2）工况2：暴雨工况
（3）工况3：暴雨加地震工况
工况1：仅仅考虑滑坡的自重力，计算时采用滑面的天然状态下的c、φ值，采用坡体的天然容重。
工况2：据水文地质条件，滑坡受地表水和地下水影响大，滑坡有大量裂缝，在雨季，滑坡体大量充水，持续降雨地下水位完全有可能使滑体全部饱水，计算时采用饱水容重。
工况3：同时考虑了暴雨和地震，计算时采用饱水容重和饱水状态下的c、φ值，根据规范，设计基本地震加速度值为0.10g。
4.2.4计算原理与结果
参照《地质灾害防治工程设计规范》，暴雨+地震工况下滑坡稳定性系数计算公式如下：
（公式4--1）
式中：
Wi ——第i条块的重量（kN/m）；
Ci——第i条块内聚力（kPa）；
φi ——第i条块内摩擦角 (°)；
Li——第i条块滑面长度（m）；
αi——第i条块滑面倾角(°)；
βi ——第i条块地下水流向(°)；
——地震力计算的综合影响系数，一般取0.25；
——地震力计算的重要性修正系数，一般取0.5—2，本处取1；
A ——地震加速度（重力加速度g）；
——第n条块的抗滑力（kN/m）；
——作用于第n块段滑动面上的滑动分力（KN/m），出现与滑动面方向相反的滑动分力时，应取负值；
——孔隙压力比（本设计中不考虑）；
——渗透压力产生的垂直滑面分力（本设计中不考虑）；
——渗透压力产生的平行滑面分力（本设计中不考虑）；
Kf ——稳定系数。
从勘察资料可以看出，各地下水含水层透水性、富水性差，水量贫乏，故在稳定性计算时，不考虑地下水的作用。
根据以上滑坡稳定性计算公式，计算结果如表4-1。
表4-1 稳定性计算结果表
计算剖面编号
工况1（天然工况）
工况2（暴雨工况）
工况3（暴雨+地震工况）
稳定性系数
稳定性系数
稳定性系数
Ⅲ--Ⅲ’
0.98
0.91
0.84
Ⅳ--Ⅳ’
0.98
0.9
0.83
Ⅴ--Ⅴ’
0.98
0.9
0.84
Ⅵ--Ⅵ’
1.06
0.96
0.9
注：稳定性系数四舍五如，保留两位小数。
4.2.5潜在滑面稳定系数计算
滑坡上有许多裂缝，在地表水和地下水和其他因素的影响下，在滑坡体上可能产生一些小的滑动。故需要计算潜在滑坡的稳定性。潜在滑坡及分块情况如 图4-2。

图4-2 潜在计算坡面图
根据计算公式4-1，计算得到潜在滑坡在三种不同工况下的稳定系数，如表4-3。
表4-3 潜在滑坡稳定性计算结果
潜在的计算剖面
工况1（天然工况）
工况2（暴雨工况）
工况3（暴雨+地震工况）
稳定性系数
稳定性系数
稳定性系数
Ⅲ--Ⅲ’
2.4
2.16
2.0
Ⅳ--Ⅳ’
1.3
1.1
1.06
Ⅴ--Ⅴ’
2.7
2.4
2.1
Ⅵ--Ⅵ’ (坡顶)
1.6
1.4
1.3
Ⅵ--Ⅵ’（坡脚）
2.26
2.0
1.92
4.2.6滑坡稳定性综合评价
通过以上计算，综合四个计算剖面在不同工况下的稳定系数，滑坡在不同工况下的稳定性评价如下：
（1）工况1（天然工况）：稳定性系数范围为0.98—1.06。说明滑坡处于不稳定～欠稳定状态。
（2）工况2（暴雨工况）：稳定性系数范围为0.9—0.96。说明滑坡处于蠕滑状态。
（3）工况3（暴雨+地震工况）：稳定性系数范围为0.83—0.9。说明滑坡发生滑动。
通过以上计算，综合潜在的剖面在不同工况下的稳定系数，潜在滑坡在不同工况下的稳定性评价如下：
（1）工况1（天然工况）：潜在滑坡的稳定性系数范围为1.3—2.4，说明潜在的滑坡处于稳定状态。
（2）工况2（暴雨工况）：潜在滑坡的稳定性系数范围为1.1—2.16，说明潜在的滑坡处于稳定状态。
（3）工况3（暴雨+地震工况）：潜在滑坡的稳定性系数范围为1.06—2.0，说明潜在的滑坡处于基本稳定状态。
通过对滑坡稳定性定量计算，结合滑坡稳定性定性评价，滑坡稳定性差，在天然工况下滑坡就有可能滑动，在暴雨工况下滑坡更是处于不稳定状态，如果遇到暴雨+地震的话，滑坡会发生滑动。为了保证成雅高速公路安全通行，滑坡的治理是非常必要的。
4.3滑坡推力计算
4.3.1安全系数的选取
根据《地质灾害防治工程设计规范》，滑坡在不同工况下安全系数取值如表4-2：
表4-2 滑坡安全系数取值
工况
工况1（天然工况）
工况2（暴雨工况）
工况3（暴雨+地震工况）
安全系数Ks
1.2
1.15
1.1
4.3.2滑坡推力计算原理
根据《建筑地基基础设计规范》，滑坡推力计算公式为：
（式4—2）
式中：
— 第n条块的滑坡推力，作用于分界面的中点；
— 第n-1条块的滑坡推力，作用于分界面的中点；
—　滑坡推力安全系数；根据计算工况不同，取值也不同；
— 第n块段土的重量（KN/m）；
ψ —　传递系数，；
αn，αn-1 — 第n块段，第n-1块段滑动面倾角(°)；
Cn —　第n块段土的粘聚力（KPa）；
Ln— 第n块段滑动面的长度（m）；
—第n块段土的内摩擦角（°）。
4.3.3滑坡推力计算结果
根据公式4—2，滑坡推力计算结果如表4-3，4-4，4-5，4-6。
表4-3 Ⅲ--Ⅲ’剖面滑坡推力计算结果（单位：KN/m）

滑块编号 工况
天然工况
Ks=1.2
暴雨工况
Ks=1.15
暴雨+地震工况Ks=1.1
1
6.3
2.4
3.7
2
65.7
73.4
70.3
3
233.0
255.9
248.7
4
305.4
334.9
327.9
5
443.4
491.9
495.3
6
440.7
491.1
496.9
7
450.8
512.5
529.5
8
477.4
545.4
565.8
9
474.1
545.7
570.0
10
413.3
487.1
518.1
11
306.3
376.4
410.8
12
209.6
277.2
313.2
表4-4 Ⅳ--Ⅳ’ 剖面滑坡推力计算结果（单位：KN/m）

滑块编号 工况
天然工况
Ks=1.2
暴雨工况
Ks=1.15
暴雨+地震工况Ks=1.1
1
-19.7
-15.7
-17.0
2
173.6
190.1
184.1
3
308.8
337.4
333.2
4
460.1
510.5
522.3
5
468.8
522.6
538.3
6
462.8
525.8
554.3
7
464.6
530.8
562.3
8
472.4
545.1
583.0
9
436.2
515.1
560.6
10
376.1
456.1
504.5
11
273.6
340.2
381.9
12
232.9
299.1
342.0
表4-5 Ⅴ--Ⅴ’ 剖面滑坡推力计算结果（单位：KN/m）

滑块编号 工况
天然工况
Ks=1.2
暴雨工况
Ks=1.15
暴雨+地震工况Ks=1.1
1
-15.1
-11.4
-12.7
2
62.3
69.8
66.7
3
236.8
259.6
252.8
4
437.3
477.7
469.7
5
505.9
557.5
557.7
6
486.3
538.8
542.6
7
451.3
510.7
527.5
8
365.1
427.2
455.1
9
385.6
450.5
479.4
10
418.2
494.3
529.2
11
326.3
399.1
436.5
12
230.5
301.7
341.2

表4-6 Ⅵ--Ⅵ’ 剖面滑坡推力计算结果（单位：KN/m）

滑块编号 工况
天然工况
Ks=1.2
暴雨工况
Ks=1.15
暴雨