某不稳定斜坡的变形机理与稳定性分析评价

边坡失稳和稳定性的分析方法研究边坡失稳和稳定性的分析方法研究摘要：边坡是自然或人工形成的斜坡，是人类工程活动中最基本的地质环境之一，也是工程建设最常见的工程形式。

我国是受边坡失稳危害最大的国家之一，边坡失稳给人民的生命和财产造成了巨大损失，严重影响了人们的生产、生活。

因此，研究边坡变形破坏的过程，分析其失稳的主要影响因素和分析方法，采取相应有效的边坡加固治理措施具有重要的现实意义。

关键词：边坡稳定性；破坏模式；极限平衡理论；数值分析法引言在人类工程中的自然边坡和人工边坡经常考虑边坡稳定性，边坡失稳会造成巨大的人员伤害和经济损失，正如一些专家们所说的那样，边坡失稳产生的滑坡现象已变成同地震和火山相并列的全球性三大地质灾害之一。

据统计，我国每年由于滑坡所造成的损失达数亿元，严重危害着人民的生命和财产安全，由于这些严重事实的存在，致使人类与滑坡灾害作斗争的努力始终没有中断。

由于人们不懈的努力，在认识滑坡机理、完善边坡稳定分析理论和方法、开发滑坡治理技术和滑坡预报等方面不断取得新的研究成果和进展。

因此有必要进行边坡的变形和破坏进行研究，对可能出现失稳或者已经失稳的边坡工程进行稳定分析，保证边坡工程的稳定性。

2 边坡变形破坏的过程以及边坡失稳的主要因素2.1 边坡变形破坏的过程边坡在发生滑动之前通常处于稳定状态，由于自然因素和人类活动等因素的影响，边坡中的土体的强度逐渐降低，或边坡内部的下滑力逐渐增大，而抗滑力逐渐减弱，使边坡的稳定性遭到破坏。

边坡内某一部分因抗滑力矩小于下滑动力矩力，产生微小的滑动，以后变形逐渐发展，直到坡面出现断续的拉张缝隙、应力集中；随着边坡变形的继续发展，后缘拉张裂缝进一步加宽，错距不断增大，两侧剪切裂隙贯通撕开，边坡前缘土石挤进并鼓出，出现了大量的膨胀裂缝，滑坡出口附近渗水混浊，这时滑动面已全部形成，接着便开始整体地向下滑动。

2.2 影响边坡破坏的主要因素分析边坡在形成的过程中，其内部原有的应力状态发生了变化，引起了应力集中和应力重分布等。

不稳定斜坡的稳定性、危险性用定性分析的方法进行初步评价与预测。

在开展野外调查工作之前，向市地矿局及市辖各区建设局防汛办、矿管站了解该区范围内的地质灾害现状，结合对以往调查资料的分析、整理、研究，布置调查路线和制定调查方法。

将全区划分为重点调查区和一般调查区，按“基本要求实施细则”，不平均使用工作量。

对重点调查区详细调查了每一处地质灾害隐患点和已发生的灾害点，对受到灾害点威胁的每个村民点及重要设施进行了走访调查，并对重大灾害隐患点制定防灾预案和落实群测群防责任人。

对于一般调查区则根据当地区、镇政府和群众提供的报险线索进行调查，没有报险的不布置调查路线和调查点。

第二章地质环境条件2.1自然地理2.1.1地形地貌西宁市区为山间河谷地貌，河谷区海拔2200～2450m，宽3～4km，地势西高东低，地形平坦开阔，呈带状沿河分布。

这里是地质灾害的主要承载区。

丘陵区分布在湟水南北两侧，沟壑纵横。

，平均流量为20.08m³/s。

此外还有云固川河、沙塘川河等较大支流。

图2-1 西宁气象站多年月平均降水量分布直线方图2.2地质环境2.2.1地层岩性调查区位于西宁盆地中部，出露的地层为新生界第三系（N—E）和第四系（Q）。

1、第三系（N—E）该层主要出露于低山丘陵前缘高陡斜坡中上部、冲沟沟底部位、一级阶的前缘陡坡部位。

据岩性、岩相及化石组合特征划分为下第三系和上第三系。

下第三系为一套湖相红色泥岩、青灰色石膏岩及红色砂砾岩，以含石膏岩为特征，总厚度 524.6～1204.8m，产状平缓，倾角 3～8°，主要出露于北川河、南川河东侧，地层中发育有三组节理，其走向为3，倾角一般为4～7°，主要出露于南川河以西。

第三系是形成危岩的主要地层。

2、第四系（Q）中更新统（Q2）：分布于湟水以北的低山丘陵区。

如张家湾滑坡、北山四号涵洞沟口滑坡。

3.1.2崩塌区内崩塌发育，也是造成大量伤亡事故的主要地质灾害。

第３３卷第３期２０１９年㊀９月资源环境与工程ＲｅｓｏｕｒｃｅｓＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ＆ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏｌ ３３ꎬＮｏ ３Ｓｅｐ.ꎬ２０１９收稿日期:２０１９－０６－０６ꎻ改回日期:２０１９－０７－１９ꎻ网络出版时间:２０１９－０７－２３㊀１０:５１作者简介:马波(１９７１－)ꎬ男ꎬ高级工程师ꎬ水工环专业ꎬ从事地质灾害工作ꎮＥ－ｍａｉｌ:１１６５９９２１５９＠ｑｑ ｃｏｍ某不稳定斜坡稳定性分析及防治措施建议马㊀波ꎬ冉建兵(湖北地矿建设工程承包集团有限公司ꎬ湖北武汉㊀４３００５０)摘㊀要:以某不稳定斜坡为例ꎬ以消除地质灾害隐患及恢复地形地貌景观为目的ꎬ对该不稳定斜坡采用赤平投影的方法进行稳定性分析ꎬ并提出采用护坡与植被恢复相结合的方案进行治理ꎬ在消除地质灾害的同时进行地貌景观恢复ꎮ关键词:不稳定斜坡ꎻ稳定性分析ꎻ治理工程ꎻ植被恢复中图分类号:ＴＵ４１３.６＋２㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号:１６７１－１２１１(２０１９)０３－０４１６－０４ＤＯＩ:１０.１６５３６/ｊ.ｃｎｋｉ.ｉｓｓｎ.１６７１－１２１１.２０１９.０３.０２４㊀㊀作为鄂西生态文化旅游圈核心版块的神农架林区ꎬ林区交通部门对酒壶坪 九湖乡公路进行了改扩建ꎬ但该区段山体坡度较陡ꎬ岩层古老破碎㊁裂隙交叉切割ꎬ近坡顶部位危岩㊁危石发育ꎬ稳定性较差.在连续降雨或暴雨等不利因素诱发下ꎬ随时都可能发生崩塌㊁滑坡等地质灾害ꎬ严重威胁通行路人和公众的财产及人身安全ꎬ破坏神农架国家公园生态环境ꎬ制约神农架旅游业发展ꎮ需尽快加强对其进行防范和治理工作ꎬ及早消除隐患ꎬ确保当地人民生活生产秩序ꎬ同时更好助力国家公园建设ꎮ１㊀研究区概况１.１㊀自然地形概况研究区位于２０９国道坪阡 大九湖区段ꎬ高程２４５０~２５２０ｍꎬ山体走势北西向东南ꎬ北西低东南高ꎬ坡向约２４５ʎꎬ坡度约３０ʎ~６５ʎꎬ山顶植被茂盛ꎬ山脚临路边为平缓沟谷ꎬ由南向北走向ꎬ雨季有溪流ꎬ平常多干涸或少水ꎮ１.２㊀地层岩性(１)崩塌块石(Ｑｃｏｌ):分布于坡脚前缘或坡面平缓带区域ꎬ多呈散布状ꎬ块石块径一般０.１~１.５ｍ左右ꎬ最大的直径可达２~３ｍꎮ(２)第四系残坡积物(Ｑｅｌ＋ｄｌ４):主要分布在斜坡区缓坡地带或坡顶后缘区ꎬ其厚度变化较大ꎬ厚０.５~１０.０ｍ不等ꎬ有植被覆盖ꎮ在陡坡地段厚度较薄ꎬ主要由碎石土㊁块石土构成ꎬ灰色ꎬ土石比６ʒ４~７ʒ３ꎬ碎石成分以泥岩为主ꎬ大小一般２~２５ｃｍꎬ大者３０~７０ｃｍꎬ棱角 次棱角状ꎬ结构松散ꎬ透水性强ꎮ(３)中元古界神农架大窝坑组(Ｐｔ２ｄｗ):岩性为浅灰白色㊁青灰色㊁黄褐色薄层 中厚层状泥岩ꎬ表部强 中风化ꎬ裂隙发育ꎬ产状２５ʎ~７５ʎø４０ʎ~７５ʎꎬ为大九湖区主要地层ꎬ沟谷㊁陡坎或人工切坡处有出露ꎮ１.３㊀地质构造神农架地区位于大巴山前陆弧形构造带东段ꎬ以阳日断裂为界ꎬ可分为北带基底拆离带和南带神农架隆起ꎬ北带以Ｅ￣Ｗ走向的基底拆离和盖层滑脱为特征ꎬ古生界盖层褶皱紧闭ꎻ南带神农架隆起周缘的盖层变形特征各异ꎬ北缘变形较弱ꎬ东缘变形很强ꎬ其西㊁南周缘发育特征的裙边状褶皱构造ꎬ南缘裙边褶皱以枢纽大角度倾伏为典型特征ꎮ断裂㊁褶皱的发育导致了研究区岩体结构破碎ꎬ裂隙发育ꎬ完整性较差ꎮ１.４㊀水文地质与工程地质地下水类型以第四系孔隙水和基岩裂隙水为主ꎬ第四系覆盖层渗透性较好ꎬ基岩裂隙水富水性较差ꎮ区内地势陡峭ꎬ坡度大ꎬ坡体结构松散ꎬ不利于地下水储存ꎮ大气降雨入渗后ꎬ向低洼处排泄ꎮ研究区降水量丰沛ꎬ年平均降水量１１７０.２ｍｍꎬ每年４ ９月ꎬ集中全年降水量约８０％左右ꎬ冬季寒冷干燥ꎬ降水量偏少ꎮ依据区内岩土体物质组成㊁成因类型㊁工程地质性状及物理力学性质的不同ꎬ主要分为第四系松散土类工程地质岩组及较坚硬 软弱㊁薄 中厚层状沉积岩岩组ꎮ２㊀不稳定斜坡基本特征２.１㊀形态特征不稳定斜坡位于低中山区的公路东北侧ꎬ为岩土混合斜坡ꎬ坡面多为松散碎石堆积ꎻ立面形态为不规则形状ꎬ斜坡中上部坡度较陡ꎬ中部形成平台ꎬ中下部局部较缓ꎬ坡体高度较高ꎬ斜坡周边坡度较大ꎬ总体上呈中间高两端低ꎬ立面面积约３９００ｍ２(图１)ꎬ坡长１７２ｍꎬ山顶高程约２５２７ｍꎬ最大高度３０ｍꎬ坡向２４５ʎꎬ坡度３０ʎ~６５ʎ(图２)ꎮ图１㊀不稳定斜坡现状图Ｆｉｇ １㊀Ｃｕｒｒｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎｍａｐｏｆｕｎｓｔａｂｌｅｓｌｏｐｅ１.中元古界神农架大窝坑组ꎻ２.第四系崩坡积层ꎻ３.基岩产状ꎻ４.灾体范围区ꎻ５.公路ꎮ图２㊀１￣１ᶄ剖面图Ｆｉｇ ２㊀１￣１ᶄｐｒｏｆｉｌｅ１.第四系坡堆积体ꎻ２.中元古界神农架大窝坑组ꎻ３.砂岩ꎻ４.第四系崩坡积层ꎮ２.２㊀组成与结构特征坡体为崩坡积或残坡积覆盖ꎬ碎石粒径约为０.１~５０ｃｍꎬ结构松散ꎬ多为强 中风化砂岩碎石ꎬ靠近南边有人工开挖形成的凹坑ꎬ基岩出露不明显ꎮ２.３变形特征在现状条件下ꎬ斜坡尚未发生较大规模的拉裂滑坡ꎬ仅在连续降雨或大暴雨期间局部陡斜坡段发生小规模塌滑ꎮ３㊀不稳定斜坡稳定性分析３.１㊀稳定性影响因素分析不稳定斜坡稳定性影响因素主要为自然因素㊁地形地貌㊁岩土体结构等[１]ꎬ详细分析如下:(１)自然因素:大气降水是不稳定斜坡失稳的诱发因素ꎬ斜坡结构松散且不均匀易于降水入渗ꎮ一方面软化潜在滑面降低其力学强度ꎻ另一方面降水量大时ꎬ局部地下水位置上升形成水压力导致岩土体饱水ꎬ增加容重ꎬ对不稳定斜坡影响较大ꎮ(２)地形地貌:整体坡度较陡ꎬ坡体高度较高ꎬ斜坡周边坡度较大ꎬ斜坡整体稳定性较差ꎮ(３)岩土结构:坡体结构主要为松散碎石堆积ꎬ结构松散ꎬ粘聚力小ꎬ较易发生变形破坏ꎮ３.２㊀稳定性定量分析如前所述ꎬ不稳定斜坡稳定性主要受降水㊁坡体形态及岩土结构的影响ꎬ变形破坏模式为沿岩土界面滑动ꎬ采用传递系数法对坡体进行稳定性计算ꎬ采用詹布法(Ｊａｎｂｕ法)进行校核[２]ꎬ稳定性计算工况以在天然㊁暴雨及地震三种工况条件下进行ꎮ本次稳定性计算选取１￣１ᶄ㊁２￣２ᶄ两条剖面进行稳定性计算ꎬ其中ꎬ稳定性计算参数见表１ꎬ稳定性计算条分图见图３和图４ꎬ稳定性计算结果见表２ꎮ表１㊀建议岩土物理力学指标Ｔａｂｌｅ１㊀Ｓｕｇｇｅｓｔｅｄｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｏｆｒｏｃｋａｎｄｓｏｉｌ地质参数岩性状态岩体重度γ/(ｋＮ ｍ－３)岩体天然抗剪强度Ｃ/ＭＰａψ/(ʎ)单轴抗压强度/ＭＰａ弹性模量/ˑ１０４ＭＰａ泥岩天然２５.２０.３５３６.７３.７饱和２５.７０.２０２５.００.４５图３㊀１￣１ᶄ剖面稳定性计算条分图Ｆｉｇ ３㊀Ｓｌｉｃｅｃｈａｒｔｏｆｓｅｃｔｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆ１￣１ᶄ７１４第３期马㊀波等:某不稳定斜坡稳定性分析及防治措施建议图４㊀２￣２ᶄ剖面搜索滑面稳定性Ｆｉｇ ４㊀Ｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｌｉｄｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｉｎｓｅｃｔｏｎｓｅａｒｃｈｏｆ２￣２ᶄ表２㊀稳定性评价结果一览表Ｔａｂｌｅ２㊀Ｌｉｓｔｏｆｅｖａｌｕａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｏｆｓｔａｂｉｌｉｔｙ编号稳定系数天然暴雨地震安全系数稳定性评价天然暴雨１￣１ᶄ１.２１７１.０４３１.４０１.３基本稳定欠稳定２￣２ᶄ１.２９２１.０２９１.３９１.３基本稳定欠稳定根据«建筑边坡工程技术规范»(ＧＢ５０３３０ ２０１２)中ꎬ边坡稳定安全系数取为１.３ꎬ由表２可知ꎬ天然状态下处于基本稳定状态ꎻ在暴雨条件时ꎬ处于欠稳定状态ꎻ在地震条件下处于基本稳定状态ꎮ４㊀治理工程建议４.１㊀治理工程方案根据环境地质条件ꎬ不稳定性斜坡特征及其变形影响因素与破坏模式分析ꎬ结合稳定性分析评价结论与保护对象ꎬ采用格构护坡工程＋排水工程＋绿化工程＋挡土墙工程相结合的方案进行治理ꎮ４.２㊀分项治理工程建议(１)格构护坡工程:在坡体前缘陡坡段削坡整形后采用钢筋混凝土格构分级护坡ꎬ设置一级马道ꎬ马道宽２ｍꎻ马道以下削坡坡比１ʒ１.９ꎬ马道以上削坡坡比１ʒ１.７ꎮ(２)排水工程:截排水沟拟布设于坡体下缘及边缘ꎬ其两端接自然冲沟ꎬ以充分拦截雨季时的地表水ꎬ防止地表水冲涮㊁入渗ꎮ(３)绿化工程:格构纵梁埋入土中ꎬ格构间回填耕植土ꎬ种槙绿化ꎮ回填土压实度ȡ０.９４ꎬ回填土区域种植箭竹㊁高山杜鹃㊁冷杉㊁桦树等适合当地气候环境的乔灌木ꎮ客土回填厚度为０.３~１.０ｍꎬ种植植被类型为乔木和灌木ꎬ其中ꎬ乔木木间距为２ｍˑ２ｍꎬ灌木木间距为１ｍˑ１ｍꎬ在靠近斜坡内侧种植爬藤植物ꎬ爬藤和灌木所用穴规格１.０ｍˑ１.０ｍˑ０.７ｍꎮ(４)挡土墙工程:不稳定斜坡西南侧为自然形成的土体ꎬ对坡脚形成反压ꎬ故在该处进行回填ꎬ不设置挡土墙ꎮ不稳定斜坡坡脚西北侧设置挡土墙ꎬ挡土墙高２.５ｍꎬ顶宽１.１ｍꎬ面坡比１ʒ０.２ꎬ背坡比１ʒ０.０ꎬ挡墙每１５ｍ设置伸缩缝一道ꎬ缝宽３ｃｍꎬ缝中设柏油杉板ꎬ迎水面用沥青止水ꎻ墙身设置排水孔ꎬ排水孔间距２ｍꎬ按梅花型布设ꎬ用ϕ１１０ＰＶＣ管制作ꎬ外斜５％ꎮ图５㊀治理工程剖面图Ｆｉｇ ５㊀Ｐｒｏｆｉｌｅｏｆｈａｒｎｅｓｓｉｎｇｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ图６㊀治理工程平面布置图Ｆｉｇ ６㊀Ｐｌａｎｅｌａｙｏｕｔｏｆｇｏｖｅｒｎａｎｃｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ１.挡墙ꎻ２.格构绿化区ꎻ３.截排水沟ꎻ４.公路ꎮ５㊀结语通过对该不稳定斜坡的现场调查和分析ꎬ查明了该不稳定斜坡的结构特征ꎬ经对该斜坡的稳定性和影响因素分析ꎬ认为该斜坡在暴雨工况下处于欠稳定状态ꎬ需采用工程治理措施ꎮ不稳定斜坡采用格构护坡㊁绿化工程㊁排水工程和挡土墙工程相结合的方案进行治理ꎬ在消除地质灾害的同时进行地形地貌景观的恢复ꎮ由于该斜坡位于景区公路内侧ꎬ进行该斜坡治理ꎬ能有效协调周边环境ꎬ提高景区形象和经济效益ꎮ８１４资源环境与工程㊀２０１９年㊀参考文献:[１]㊀李婧ꎬ郭建华ꎬ薛丁炜.印钞石村东段不稳定斜坡变形特征及形成机制[Ｊ].西部探矿工程ꎬ２０１３ꎬ２５(１):１７２－１７４.[２]㊀余波ꎬ邓茂林ꎬ黄正文.茂县仁村组不稳定斜坡基本特征与成因机理研究[Ｊ].山西水土保持科技ꎬ２０１１(３):２０－２５.(责任编辑:肖飞)ＳｔｕｄｙｏｎＳｔａｂｉｌｉｔｙＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＭｅａｓｕｒｅｓｏｆａｎＵｎｓｔａｂｌｅＳｌｏｐｅＭａＢｏꎬＲａｎＪｉａｎｂｉｎｇ(ＨｕｂｅｉＤｉｊｉａｎＣｏｎｔｒａｃｔｉｎｇＧｒｏｕｐＣｏ.ꎬＬＴＤ.ꎬＷｕｈａｎꎬＨｕｂｅｉ㊀４３００５０)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔａｋｉｎｇａｎｕｎｓｔａｂｌｅｓｌｏｐｅａｓａｎｅｘａｍｐｌｅꎬａｉｍｉｎｇａｔｅｌｉｍｉｎａｔｉｎｇｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｈａｚａｒｄｓａｎｄｒｅｓｔｏｒｉｎｇｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｃｌａｎｄｓｃａｐｅｓꎬｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｕｎｓｔａｂｌｅｓｌｏｐｅｉｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙｓｔｅｒｅｏｇｒａｐｈｉｃｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄꎬａｎｄａｓｃｈｅｍｅｃｏｍｂｉｎｉｎｇｌａｔ￣ｔｉｃｅｓｌｏｐｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｗｉｔｈｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄＫｅｙｗｏｒｄｓ:ｕｎｓｔａｂｌｅｓｌｏｐｅꎻｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓꎻｔｒｅａｔｍｅｎｔｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ(上接第４０２页)ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＷａｓｔｅｗａｔｅｒＳｌｕｒｒｙａｎｄＳｙｎｅｒｇｉｓｔｉｎＣｏｎｃｒｅｔｅｏｆＭｉｘｉｎｇＳｔａｔｉｏｎＺｈａｎｇＬｉａｎｇｃｈａｏ(ＷｕｈａｎＨｕａｑｉａｎｇＮｅｗＢｕｉｌｄｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＷｕｈａｎꎬＨｕｂｅｉ㊀４３００３５)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒꎬｗａｓｔｅｗａｔｅｒｓｌｕｒｒｙａｎｄｓｙｎｅｒｇｉｓｔｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙｍｉｘｉｎｇｓｔａｔｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｃｌｅａｎｉｎｇｍｉｘｅｒｔａｎｋｂｏｄｙａｒｅａｄｄｅｄｔｏｃｏｎｃｒｅｔｅꎬａｎｄｔｅｓｔａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ.Ｂｅｔｔｅｒｃｏｎｃｒｅｔｅｉｓｏｂｔａｉｎｅｄ.Ｉｔｓｗｏｒｋｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｍｅｅｔｔｈｅｄｅｓｉｇｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓꎬｒｅａｌｉｚｉｎｇｔｈｅｓｅｃｏｎｄａｒｙｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｆｏｒｃｏｎｃｒｅｔｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎꎬｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｃｏｎｃｒｅｔｅꎻｓｙｎｅｒｇｉｓｔꎻｒｅｃｙｃｌｉｎｇｓｌｕｒｒｙꎻｓｔｒｅｎｇｔｈ９１４第３期马㊀波等:某不稳定斜坡稳定性分析及防治措施建议。

1工程概况湖北省竹山县文峪河流域的圣母山硫铁矿区地形地貌复杂多样,环境地质条件复杂,不良地质作用及地质灾害频发。

本文通过对矿区不良地质作用隐患的发育类型、特征进行分析,查明了灾害形成机理及变形影响因素。

在查明不稳定斜坡物质组成及物理力学性质参数的基础上,采用反演分析法获得抗剪强度黏聚力c 、内摩擦角渍,作为饱和状态废石堆的抗剪强度指标;采用折线形滑面稳定性分析方法对稳定性较差的和变形明显的坡体进行3个工况下的稳定性分析,计算结果与实际情况基本吻合,为治理工程地质灾害工程设计和实施提供了基础地质数据。

2勘查区地质环境条件勘查区属构造侵蚀中山区,属秦岭东延余脉的界岭—武当山系,地貌单元为构造剥蚀地貌。

勘查区地层时代主要有震旦系圣母山组亚组(Zs )、寒武系-志留系下统大贵组(-S 1d)以及矿山废石堆积物(Q ml )。

岩性可分为第四系松散岩类和变质岩类。

1)第四系松散岩类主要为废石堆(Q ml ),土体结构松散,工程地质问题主要有不稳定斜坡、崩塌、滑坡。

2)变质岩类的岩性主要为含矿层的绢云片岩、炭质绢云片岩。

片岩力学强度低,抗压强度8~10MPa ,易产生水土流失,沿片理或层理面会发生小规模滑塌变形。

勘查区位于构造侵蚀中山区沟谷地带,场区地下水类型主要为松散岩土孔隙水及变质岩类裂隙水。

分别为赋存于上部①层废石堆的上层滞水、②层含碎石粉质黏土中的孔隙潜水、③层绢云片岩中的变质岩类裂隙水。

区域人类活动主要为矿山开采,历史人工粗放开采形成的多处矿洞、高陡边坡及废石堆堆积形成许多不稳定斜坡,广泛分布于矿区。

本次勘查区位于竹林寺区域与大剥皮区域,总面积约1.14km 2。

未治理区域为本次勘查工作的重点区域,包括竹林寺、大剥皮东北区、大剥皮东区废石堆堆积区。

现阶段废石堆【作者简介】汤江平（1976~），女，湖北襄阳人，高级工程师，从事水文工程环境地质研究。

竹山县文峪河流域硫铁矿区不稳定斜坡稳定性分析Stability Analysis of Unstable Slope in Sulfur and Iron Mining Areaof Wenyu River Basin of Zhushan County汤江平，刘玉明，曹云健（湖北省地质局第八地质大队，湖北襄阳441000）TANG Jiang-ping,LIU Yu-ming,CAO Yun-jian(Eighth Geological Brigade of Hubei,Xiangyang 441000,China)【摘要】竹山县文峪河流域硫铁矿区地质灾害防治工程勘查中，通过对矿区不良地质作用隐患的发育类型、特征进行分析，查明了矿区地质环境条件、地质灾害特征，获取了岩土层物理力学参数，对灾害形成机理及变形影响因素进行分析，对不稳定斜坡体进行分析评价，为工程治理设计提供了基础数据和防治方案建议，确保了矿区防治工程总体可实施性和安全性。

一、不稳定边坡稳定性分析（一）、方法的选择极限平衡法是当前边坡稳定性分析的常用方法，其具有计算模型简单、计算参数量化准确、计算结果直截实用的特点。

在极限平衡法理论体系形成的过程中，出现过一系列简化计算方法，诸如瑞典法、毕肖普法和陆军工程师团法等，不同的计算方法，其力学机理与适用条件均有所不同。

随着计算机的出现和发展，又出现了一些求解步骤更为严格的方法，如Morgenstern-Price 法、Spencer 法等。

考虑到采场和排土场滑坡的潜在模式是圆弧滑面滑动和圆弧直线型滑动，因此本评价报告仅对Bishop 法和Morgenstern-Price 法进行分析，并选用基于该2种算法原理的软件进行边坡稳定性验算。

2种方法的原理分述如下：1、Bishop 法Bishop 法是对提出边坡稳定分析圆弧滑动分析法的Fellenius 法作了重要改进的一种计算方法，Bishop 法率先提出了安全系数的定义，对条分法的发展起到了重要的作用。

然后通过假定土条间的作用力为水平方向，求出土条间的法向力。

它都是通过力矩平衡来确定安全系数。

Bishop 法设滑面为圆弧面，安全系数表述为对滑面旋转中心的抗滑力矩与下滑力矩之比，每个分条都处于力的平衡状态。

按分条铅垂方向力的平衡，则分条底部的有效法向力'n P (参见图4-1-1)：1'[()(cos sin )]n n n CW X X L u F P m ααα-+--+=(4.3)式中：cos sin /s m tg F αααφ=+。

安全系数为：{}11[()()]/sin nn Cb tg W ub XX m W αφα-+-+-∑∑(4.4)图4-1-1 毕肖普法分条间力Bishop 方法是考虑了分条间力的作用进而来求解安全系数的。

E n 和E n+1是分条间的法向力，它不存在于安全系数的表达式中，因为它是通过平衡方程在推导安全系数的过程中被消去的，每个分条的力都处于平衡状态，整个滑体的力矩处于平衡状态，单个分条力矩的平衡条件没有被考虑，由于很难准确求得分条间的剪力X n －X n ＋1，所以为了考虑实用性，设X n －X n ＋1=0，即分条间剪力的作用被忽略，这就是Bishop 简化法。

某不稳定斜坡稳定性分析及防治措施建议马波;冉建兵【摘要】以某不稳定斜坡为例,以消除地质灾害隐患及恢复地形地貌景观为目的,对该不稳定斜坡采用赤平投影的方法进行稳定性分析,并提出采用护坡与植被恢复相结合的方案进行治理,在消除地质灾害的同时进行地貌景观恢复.【期刊名称】《资源环境与工程》【年(卷),期】2019(033)003【总页数】4页(P416-419)【关键词】不稳定斜坡;稳定性分析;治理工程;植被恢复【作者】马波;冉建兵【作者单位】湖北地矿建设工程承包集团有限公司,湖北武汉 430050;湖北地矿建设工程承包集团有限公司,湖北武汉 430050【正文语种】中文【中图分类】TU413.6+2作为鄂西生态文化旅游圈核心版块的神农架林区，林区交通部门对酒壶坪—九湖乡公路进行了改扩建，但该区段山体坡度较陡，岩层古老破碎、裂隙交叉切割，近坡顶部位危岩、危石发育，稳定性较差.在连续降雨或暴雨等不利因素诱发下，随时都可能发生崩塌、滑坡等地质灾害，严重威胁通行路人和公众的财产及人身安全，破坏神农架国家公园生态环境，制约神农架旅游业发展。

需尽快加强对其进行防范和治理工作，及早消除隐患，确保当地人民生活生产秩序，同时更好助力国家公园建设。

1 研究区概况1.1 自然地形概况研究区位于209国道坪阡—大九湖区段，高程2 450～2 520 m，山体走势北西向东南，北西低东南高，坡向约245°，坡度约30°～65°，山顶植被茂盛，山脚临路边为平缓沟谷，由南向北走向，雨季有溪流，平常多干涸或少水。

1.2 地层岩性(1) 崩塌块石(Qcol)：分布于坡脚前缘或坡面平缓带区域，多呈散布状，块石块径一般0.1～1.5 m左右，最大的直径可达2～3 m。

(2) 第四系残坡积物主要分布在斜坡区缓坡地带或坡顶后缘区，其厚度变化较大，厚0.5～10.0 m不等，有植被覆盖。

在陡坡地段厚度较薄，主要由碎石土、块石土构成，灰色，土石比6∶4～7∶3，碎石成分以泥岩为主，大小一般2～25 cm，大者30～70 cm，棱角—次棱角状，结构松散，透水性强。

斜坡稳定性评价1定性评价由于地质条件的简单性和人们熟悉事物的局限性，工程地质定性评价在边坡稳定性评价中仍旧占有极其重要的地位。

几种常见的方法如下：1.1自然历史分析法自然历史分析法就是通过讨论斜坡形成的地质历史和所处的自然地质环境，他的外形和地质结构，变形破坏形迹，以及影响斜坡稳定性的各种种因素特征和相互关系，从而对它的演化阶段和稳定状况作出评价和猜测。

自然历史分析法首先应分析斜坡的区域背景，考察斜坡是否处在简单滑动的大地构造部位。

还要留意讨论区域性的地壳运动规律，如在地壳剧烈提升、河谷不断深切地区，常会消失高陡的河岸斜坡，其稳定性一般较差。

而在地壳提升缓慢或基本稳定地区，河谷渐渐停止下切，以侵蚀夷平为主，斜坡也比较稳定。

在考察区域背景时，还应留意区域性大片出露的易滑地层，这些地层往往是滑坡群发育的重要缘由。

斜坡地形地貌特征、地质结构、岩性组合等也是自然历史分析法的内容。

坡形和坡高及地貌形成历史对斜坡稳定性评价都很重要，一般来说高陡边坡稳定性较差。

1.2工程地质类比法工程地质类比法就是将所要讨论的斜坡或拟设计的人工边坡与已经讨论过的斜坡或人工边坡进行类比，以评价其稳定性及其可能的变形破坏方式，并确定其极限坡脚和坡高，类比时必需全面分析讨论对象的工程地质条件和影响斜坡稳定性的因素，比较其相像性和差异性，只有相像程度较高的才能进行类比，即类比的原则就是相像性。

1.3图解法图解分析法需在大量的节理裂隙调查统计的基础上才能进行。

将结构面调查统计结果绘成等密度图，得出结构面的优势方位，在赤平极射投影图上，依据优势结构面的产状和坡面投影关系分析边坡的稳定性。

当结构面的倾向与坡面倾向相反时，边坡为稳定结构；当结构面的倾向与坡面倾向全都，且倾角大于坡角时, 边坡为基本稳定结构；当结构面的倾向与坡面倾向之间夹角大于45。

，且倾角小于坡角而大于结构面摩擦角时，边坡为不稳定结构，潜在不稳定体的外形和规模需采纳实体比例投影，对图解得出的潜在不稳定边坡应计算验证。