基于传递系数法的滑坡稳定性分析和评价

钱玲玲

（甘肃工业职业技术学院，甘肃 天水 741025）

1 滑坡概况

研究区滑坡位于甘肃省中部临夏回族自治州西部、黄河南岸，地处黄土高原与青藏高原交汇地带。滑坡地处丘陵地带深切的沟谷上游，支沟发育，相对高差80～120m。丘陵上部地形较为缓和，粱峁相间，沟道切割深度20～40m，沟坡坡度上部15～25°，下部40～60°。滑坡处斜坡坡高80m，坡面呈折线型，坡向210°。滑坡平面形态呈“舌”状，平均坡度为30°，后壁坡度在35～40°之间。滑坡体长900m，平均宽度800m，体积达146.88×104m3，为大型滑坡。滑坡体中部发育一小冲沟，切蚀深度为10～12m，沟道内有季节性流水，沟道两侧均为梯田。据踏勘分析，滑坡体后缘变形较明显，在滑坡体后缘建筑物上沿滑动方向形成明显的拉张裂缝，宽度0.3～0.5m，坡体上的树木不同程度的歪斜。

2 滑坡岩土体特征

根据岩土体成因类型及结构将调查区滑坡岩土体从上至下分为三层：梁顶及缓坡覆盖第四系上更新统粉质粘土，呈灰黄色、褐红色，无层理，土体随原始地形起伏，厚度变化较大，其成份主要由石英和长石组成。黄土结构疏松，垂向节理发育，土体孔隙率高，通常多在39%～55.6%，平均达48%，粉土颗粒含量可达63%。湿陷系数为0.023～0.117，属强至轻弱级，近地表湿陷性强，向下渐弱。内聚力（c）为3.9～14.7kPa，随含水率而变化，内磨擦角约29°。年内湿度变化较大，降雨期土体呈饱和状，软塑～可塑；中部滑体为第四系全新统滑坡堆积物，主要成分为泥岩、砂岩风化残积物，经后期滑动而呈混合堆积特征，为扰动土层，土体裂隙发育，结构松散，透水性强，遇水易软化，厚3～5m；下部为新近系紫红色泥岩、砂岩，具层理构造，块状结构，产状近水平，岩体成岩程度较低，抗风化能力较差，风化后为粘性土，岩体透水性较差。滑坡区地下水具明显的季节性特征，枯水年或枯水季节几乎没有地下水出露，丰水期则有较多地下水溢出，主要原因是上层松散层较薄，仅1.0～1.5m，切裂隙发育，透水性较好，降水易入渗形成潜水，下伏泥岩为相对隔水层，地下水在松散覆盖层与基岩的接触面上形成饱水带，由高处向低处流动，至陡坎处基岩出露处溢出，往往引发形成滑坡，使滑坡失稳滑动。

3 滑坡变形机理

经现场调查，该滑坡的主要引发因素为强降雨。在降雨季节，大量降水不能很快排泄，增加了降水入渗，表层风化岩体含水量增加，致使其长期处于饱和状态，增加了土体重力。且在下伏岩面地下水聚集形成泥质软化带，在重力作用下发生蠕动，在滑体自身推理作用下最终破坏力的平衡，产生滑坡。目前该滑坡前缘沟岸陡峭，临空面高；后缘滑壁较陡，滑体平台、凹陷较为明显；滑体上裂缝发育，遇降雨蠕动较为明显；滑体上人类活动较为强烈。

4 滑坡稳定性评价

根据滑坡的特征，对滑坡的稳定性分析采用整体稳定性分析评价[1]。对整个滑坡体，依据典型的主滑断面，按勘查结果确定滑移模式，运用传递系数法进行计算，评价滑坡的稳定性，为滑坡地质灾害的防治提供依据[2]。

4.1 评价方法

根据室内资料分析，调查区滑坡滑面呈折线型，计算方法采用传递系数法，计算公式如下：

式中：

Wi—第i块滑体的重量（kN/m）；

TDi—渗透压力产生的平行滑面分力；

RDi—渗透压力产生的垂直滑面分力；

ci—第i块段滑面凝聚力（kPa）；

φi—第i块段滑面内摩擦角（°）；

Li—第i块段滑面长度（m）；

αi—第i块段滑面倾角（°）；

A—地震加速度（重力加速度g）；

rU—孔隙压力比；

Ψj—第i块滑体的剩余下滑力传递至第i+1 块时的传递系数，即：

4.2 计算参数及计算工况

根据调查选取了两处计算断面，勘察分析后得到滑坡滑体土物理力学参数建议值，参数如表1所示。选取了三种工况进行计算分析，分别是工况一自重条件，工况二自重条件+地震，工况三自重条件＋暴雨。

表1 滑坡滑体土物理力学参数建议值一览表

4.3 滑坡稳定性计算结果及结果分析

采用传递系数法计算调查区滑坡的稳定性[3]利用理正软件进行计算，并在稳定系数计算的基础上，根据规范的评价标准对滑坡稳定性进行评定[3-4]，计算结果如表2所示。

依据《滑坡防治工程勘查规范》 [DZ/T 0218～2006]12.4.6 条稳定性划分标准：稳定系数F＜1.00 为不稳定，1.00≤F＜1.05欠稳定，1.05≤F＜1.15基本稳定，F≥1.15稳定，滑坡稳定性评价如下：在天然状况下处于基本稳定状态，暴雨及地震条件下处于欠稳定～不稳定状态。

表2 滑坡稳定性计算结果

5 结语

滑坡的滑体主要为粉质粘土、泥岩、砂岩风化残积物，滑坡土体裂隙发育，结构松散，透水性强，滑坡主要诱发因素为大滑坡的主要引发因素为强降雨，滑坡稳定性差。根据计算结果，滑坡稳定性评价如下：在天然状况下处于基本稳定状态，暴雨及地震条件下处于欠稳定～不稳定状态。