重慶三峽庫區(qū)

滑坡治理工程勘察中的一些問題主要內(nèi)容

一、關(guān)于滑坡的工程分類二、仔細(xì)尋找滑面與剪出口三、準(zhǔn)確判斷主滑方向，并按主滑方向構(gòu)劃主滑線四、滑面參數(shù)的確定五、關(guān)于滲透壓力（動水壓力）的計算六、水位下降時浸潤線的確定七、不平衡推力法計算中存在的問題八、穩(wěn)定性計算和剩余下滑力計算所采用的工況九、滑坡穩(wěn)定性評價

為了保證庫岸及新建城鎮(zhèn)安全，防止自然災(zāi)害的發(fā)生，政府決定對三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程投入40億元進(jìn)行治理，這給庫區(qū)人民帶來了福音和機遇，僅重慶市就有150多項防治工程，但由于當(dāng)前地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)還不夠成熟，在防治工程的勘測設(shè)計中還存在一些問題。歸納起來主要有：①滑面的確定缺乏充分論證，往往漏掉許多滑面與剪出口；②地質(zhì)剖面并不在坡體的主滑方向，將其用來分析滑坡顯然不合理；③滑帶土的參數(shù)選取問題；④庫水位降落情況下浸潤線無合理算法；⑤動水壓力的計算比較混亂；⑥計算工況的選取不規(guī)范；⑦不平衡推力法本身存在的問題等。下面就滑坡防治工程勘測中的一些問題提出一些看法。概述1.分類的目的

分類的目的是定性上反映滑坡體所處的滑動狀態(tài)，便于采取相應(yīng)的治理方法，定量上用于確定滑面參數(shù)的反算，合理選用滑面參數(shù)。2.分類的方法滑坡工程分類應(yīng)當(dāng)反映滑坡所處的發(fā)育階段，在蠕動變形階段還是滑動階段，如果再細(xì)分的話，可按變形滑動狀態(tài)分為弱變形階段、強變形階段、微滑動階段、強滑動四個階段。弱變形、強變形都屬蠕滑階段，尚沒有形成明顯貫通的滑動面。微滑動與強滑動都屬滑動階段，微滑動處于滑動的初期，強滑動表示已有明顯滑動或者已經(jīng)滑塌。3.分類考慮的因素主要有三個方面：一是滑面的狀態(tài)；二是裂縫狀態(tài)；三是坡體上表征滑動的一些跡象。表1示出了滑坡的工程分類,它是依據(jù)鐵道部的分類和三峽庫區(qū)勘察經(jīng)驗提出的。表2給出重慶市三峽庫區(qū)滑坡危巖勘察規(guī)定中的滑坡分類。一

、關(guān)于滑坡的工程分類表1滑坡的工程分類特征

類別滑

坡發(fā)

育階

段產(chǎn)生原因滑動面裂縫狀態(tài)坡體的變形滑動跡象Ⅰ弱變形階

段由于坡體內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)的改變，使某一部分首先達(dá)到抗剪強度，局部出現(xiàn)塑性變形區(qū)主滑段滑動帶在蠕動變形，但滑體尚未沿滑動帶位移，少數(shù)探井及鉆孔發(fā)現(xiàn)新的滑動面后緣出現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)的張性裂縫建筑物出現(xiàn)不連續(xù)的細(xì)微裂縫Ⅱ強變形階

段蠕動區(qū)進(jìn)一步擴大，中后部滑面形成，土體進(jìn)一步向抗滑段擠壓，后部裂縫貫通并錯開，變形體兩側(cè)出現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)的羽毛狀裂隙滑動帶已基本形成，滑體局部，尤其是中、后部地區(qū)沿滑動帶位移，滑帶土特征明顯，較多探井及鉆孔發(fā)現(xiàn)滑動帶有鏡面、擦痕及搓揉現(xiàn)象后緣裂縫貫通，兩側(cè)出現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)的羽毛狀裂隙。建筑物拉張裂縫多而寬，少量沉陷，裂縫錯開表1滑坡的工程分類(續(xù))特征

類別滑

坡發(fā)

育階

段產(chǎn)生原因滑動面裂縫狀態(tài)坡體的變形滑動跡象Ⅲ微滑動階

段由于后部的擠壓，抗滑地段的阻力逐漸被克服，形成新滑帶和出口，滑坡體整體位移整個滑坡滑動帶已全部形成，滑帶土特征明顯，多數(shù)探井及鉆孔發(fā)現(xiàn)滑動帶有鏡面、擦痕及搓揉現(xiàn)象，滑帶土含水量常較高后緣及兩側(cè)主裂縫貫通，兩側(cè)羽毛狀裂縫錯開，前緣出現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)的鼓張裂縫和不連續(xù)的放射狀裂縫。滑坡體周界形成前緣及兩側(cè)出現(xiàn)局部坍塌。中、后部水塘、水溝或水田滲漏。剪出口附近濕地明顯，有泉水溢出，樹木成醉樹林Ⅳ強滑動階

段隨滑動距離的增加，滑帶土結(jié)構(gòu)進(jìn)一步破壞，滑面上土顆粒產(chǎn)生定向排列，強度降低，產(chǎn)生劇烈滑動全部探井于鉆孔發(fā)現(xiàn)滑動帶有鏡面，有破裂擦痕與搓揉現(xiàn)象，滑帶土含水量高后緣裂縫急劇張開并下錯，滑動面形成并貫通兩側(cè)及前緣大量坍塌。坡體前緣形成滑坡舌，并明顯伸出，或者坡體剛出現(xiàn)滑塌表2滑坡的變形滑動階段劃分

變形滑動階段滑動帶及滑動面滑坡前緣滑坡后緣滑坡兩側(cè)滑坡體變形階段主滑段滑動帶在蠕動變形，但滑體尚未沿滑動帶位移，少數(shù)探井及鉆孔發(fā)現(xiàn)新滑動面無明顯變化，未發(fā)現(xiàn)新的泉點地表或建（構(gòu)）筑物出現(xiàn)一條或數(shù)條與地形等高線大體平行的拉張裂縫，裂縫斷續(xù)分布，多呈弧形向內(nèi)側(cè)突出無明顯裂縫，邊界不明顯無明顯異常蠕動階段主滑段滑動帶已基本形成，滑體局部沿滑動帶位移，滑帶土特征明顯，多數(shù)探井及鉆孔發(fā)現(xiàn)滑動帶有鏡面、擦痕及搓揉現(xiàn)象常有隆起，有放射狀裂縫或大體垂直等高線的壓致張裂縫，有時有局部坍塌現(xiàn)象或出現(xiàn)濕地或有泉水溢出地表或建（構(gòu)）筑物拉張裂縫多而寬且貫通，外側(cè)下錯出現(xiàn)雁形羽狀剪切裂縫有裂縫及少量沉陷等異?，F(xiàn)象變形滑動階段滑動帶及滑動面滑坡前緣滑坡后緣滑坡兩側(cè)滑坡體滑動階段整個滑坡滑動帶已全面形成，滑帶土特征明顯，絕大多數(shù)探井及鉆孔發(fā)現(xiàn)滑動帶有鏡面、擦痕及搓揉現(xiàn)象，滑帶土含水量常較高出現(xiàn)明顯的剪出口并經(jīng)常錯出，剪出口附近濕地明顯，有一個或多個泉點，有時形成了滑坡舌，滑坡舌常明顯伸出，鼓張及放射狀裂縫加劇并常伴有坍塌張裂縫與滑坡兩側(cè)羽狀裂縫連通，常出現(xiàn)多個結(jié)坎或地塹式沉陷帶，滑坡壁常較明顯羽狀裂縫與滑坡后緣張裂縫連通，滑坡周界明顯有差異運動形成的縱向裂縫，中、后部水塘、水溝或水田滲漏，不少樹木成醉樹，滑坡體整體位移穩(wěn)定階段滑體不再沿滑動帶位移，滑帶土含水量降低，進(jìn)入固結(jié)階段滑坡舌伸出，覆蓋于原地表上或到達(dá)前方阻擋體而壅高，前緣濕地明顯，鼓丘不再發(fā)展裂縫不再增多，不再擴大，滑坡壁明顯羽狀裂縫不再擴大，不再增多甚至閉合滑體變形不再發(fā)展，原始地形總體坡度顯著變小，裂縫不再擴大不再增多甚至閉合表2滑坡的變形滑動階段劃分(續(xù)）

問題1：當(dāng)前滑坡勘察中往往只給出一個滑面與一個剪出口，有些剪出口被遺漏。其原因是只注重尋找老的滑面，當(dāng)不存在滑面時，常以強度較低的土層或者巖層上面的土層作為滑帶，這種依據(jù)地質(zhì)方法尋找滑面，有可能錯找滑面與遺漏滑面。問題2：有些滑坡跡象是由于近年工程開挖或者水流滲入所引起的淺層滑坡，這些坡體屬于潛在滑坡，滑面尚未形成，這些滑面常被遺漏或誤認(rèn)為老滑面滑動。二、仔細(xì)尋找滑面與剪出口圖1殘聯(lián)滑坡

問題3：三峽庫區(qū)的坡體滑帶土與滑體土的強度常常相差無幾，有可能在庫水位下落時，滑體內(nèi)出現(xiàn)新滑面滑塌，而沿滑帶卻是穩(wěn)定的。這也常易引起錯找滑面或漏掉滑面。

問題4：實際剪出口可能有多個，但如果只沿滑面找剪出口只有一個（第一剪出口），這種錯誤也是常見的。二、仔細(xì)尋找滑面與剪出口（續(xù)1）

解決途徑：一是外業(yè)工作要做細(xì)，尤其應(yīng)詳細(xì)分析實際存在的滑坡邊緣與找出的滑面的主滑方向是否能相互印證。如果不能印證必然存在其它滑面，尤其是潛在滑面。二是要加強內(nèi)業(yè)分析工作，應(yīng)畫出滑坡體、滑帶、滑床的形狀，給出所有參數(shù)，采用程序自動尋找滑面，并且在某一滑面受阻時，再尋找其它滑面與新的剪出口，目前程序水平有限，應(yīng)編制更為實用的程序。圖2多剪出口情況

問題：在勘察工作中常發(fā)現(xiàn)地質(zhì)剖面不在主滑方向，由此將引起穩(wěn)定計算與推力計算失真。在此剖面上設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)，還可能引起坡體橫向失穩(wěn)。

原因：判斷主滑方向失誤,一方面是缺少地表位移矢量的監(jiān)測；另一方面是勘測人員缺乏經(jīng)驗，不知道如何依據(jù)地形特征與裂縫分布狀態(tài)來判斷主滑方向。如何在尚無監(jiān)測情況下來確定主滑方向，有待進(jìn)一步積累經(jīng)驗。三、準(zhǔn)確判斷主滑方向，并按主滑方向構(gòu)劃主滑線1.室內(nèi)試驗由于三峽庫區(qū)多系碎石土，碎石含量在5%~80%之間，一般為20%~30%，土體為粉質(zhì)粘土。因而室內(nèi)試驗無法將真實的原狀土進(jìn)行試驗，往往只取粉質(zhì)粘土作試驗。顯然，其試驗得出的強度應(yīng)低于真實強度，因而實際應(yīng)用時，應(yīng)視碎石含量多少增大強度，目前一般乘以1.2左右的增大系數(shù)。改進(jìn)的方法是采用室內(nèi)碎石土大試件進(jìn)行測試（如25x25x25cm），并對不同碎石含量的碎石土進(jìn)行測試，從中得出規(guī)律性的認(rèn)識，修正當(dāng)前的室內(nèi)測試值。2.現(xiàn)場測試碎石土現(xiàn)場大面積直剪試驗?zāi)茌^好地反映碎石土的真實強度，但現(xiàn)場試驗有時也顯示出較大的離散性，尤其在現(xiàn)場含水量較高或碎石含量不均時。當(dāng)土體含水量很高時，土體基本上處于飽和狀態(tài)，而非自然狀態(tài)。此時測出的強度不能作為自然狀態(tài)下強度，而應(yīng)作為飽和狀態(tài)下的強度。此外，由于碎石土的測試方法尚不成熟，或者測試人員工作馬虎，導(dǎo)致某些大剪試驗強度低于室內(nèi)測試值，此時應(yīng)查明原因?，F(xiàn)場試驗時應(yīng)給出土體含水量與飽水率，以便弄清大剪是在自然狀態(tài)下還是在飽水情況下進(jìn)行。四、滑面參數(shù)的確定3.反分析法反算值一般只起到校核作用，因為反算受到其他許多因素的約束。例如:Ⅰ類弱變形體的坡體，根本不能反算。反算時Fs值的確定與坡體類別有關(guān)。建議值:Ⅱ類坡體Fs在1.02~1.05取值;

Ⅲ類坡體Fs在0.99~1.01取值;

Ⅳ類坡體Fs在0.95~0.98取值。按重慶市三峽庫區(qū)滑坡危巖勘察規(guī)定（試行），

Ⅱ類坡體Fs在1.01~1.05取值;

Ⅲ類坡體Fs在0.95~1.0取值。值的具體取值可采用敏感分析法。四、滑面參數(shù)的確定（續(xù)1）4.綜合取值的原則綜合取值的原則應(yīng)以測試值為基本值，尤其是碎石土應(yīng)以現(xiàn)場實測試驗值為主。并以反算值與地區(qū)經(jīng)驗值進(jìn)行校核，對于一些偏離地區(qū)經(jīng)驗值或反算值較大的情況，一定要詳細(xì)分析找出其原因。巖土抗剪強度指標(biāo)應(yīng)根據(jù)滑坡類別及荷載組合分別選用峰值強度指標(biāo)、殘余強度指標(biāo)以及天然強度指標(biāo)、飽和強度指標(biāo)。對Ⅰ類坡體取峰值強度指標(biāo)，對Ⅳ類滑坡體可取殘余強度指標(biāo)，對Ⅱ、Ⅲ類坡體可在峰值強度與殘余強度指標(biāo)間取值。

按重慶市三峽庫區(qū)滑坡危巖勘察規(guī)定（試行），Ⅰ類坡體取峰值強度，Ⅱ類坡體取峰值與殘值之間，Ⅲ類坡體取殘值強度。在天然狀態(tài)下一般取天然強度指標(biāo)，但暴雨、久雨情況下，在入滲深度范圍內(nèi)采用飽和強度指標(biāo)，在入滲深度以外，可在天然強度與峰值強度間取值。坡體無論處于何種變形滑動階段，凡未滑動過的潛在滑面均取峰值強度。四、滑面參數(shù)的確定（續(xù)2）當(dāng)坡體存在地下水或庫水位降落時，穩(wěn)定分析中需要考慮滲透壓力。但滲透壓力如何計算有各種不同的公式，而且計算中不僅考慮滲透壓力，有的還考慮靜水壓力，計算中的混亂狀態(tài)需要進(jìn)行調(diào)整，我們以瑞典條分法為例，用滲流網(wǎng)和滲透壓力的概念證明了滲透壓力（動水壓力）與土條中水重和周邊靜水壓力是一對平衡力的結(jié)論，導(dǎo)出了以瑞典法靜水壓力轉(zhuǎn)換到動水壓力計算過程。

五、關(guān)于滲透壓力（動水壓力）的計算圖3土條計算簡圖（用周邊壓力）圖4土條計算簡圖(用滲透壓力）五、關(guān)于滲透壓力（動水壓力）的計算（續(xù)1）用土條周邊靜水壓力表述的穩(wěn)定系數(shù)表達(dá)式

用滲透壓力表述的穩(wěn)定系數(shù)表達(dá)其中：，即等于土條中水的重量乘以水力坡降。從公式看出，應(yīng)用滲透壓力表述安全系數(shù)時，對于浸潤線以上取土條天然重度，而在浸潤線以下取土條的浮重度與滲透壓力，而不必再計算靜水壓力。式中動水壓力當(dāng)前有多種寫法，有些是近似的，但交通部的規(guī)范中常寫成，

但對三峽庫區(qū)的碎石土，n在0.4左右，由此算得的動水壓力小的多。盡管此公式與理論公式有差異，但對于一些滲透性很低的土，有人認(rèn)為更接近實際。因而該式可以采用，n可以在0.4~1.0之間按滲透系數(shù)不同取值。五、關(guān)于滲透壓力（動水壓力）的計算（續(xù)2）當(dāng)庫水位下降時，地下水位浸潤線按下式公式計算六、水位下降時浸潤線的確定式中：，—為下降前后的水位（從隔水層算起）（m）；上式為余誤差函數(shù)，稱為庫水位對地下水位的影響系數(shù)，可按表3取值。六、水位下降時浸潤線的確定（續(xù)1）為給水度，可按表4取值；也可按下列經(jīng)驗公式計算：

其中

:

k—滲透系數(shù)（cm/s）；

n—空隙率t—下降所用的時間(d)；K—滲透系數(shù)(m/d)；—潛水流的平均厚度(m)，?。罕?庫水繡位對舉地下蘭水位渡的影悠響系杏數(shù)六、停水位舊下降尺時浸哪潤線鞏的確懷定（御續(xù)2巾）0.031620.96430.20000.77311.00000.15730.04000.95490.24490.72911.14000.10690.05000.94360.28280.68921.2650.07360.063250.92870.31620.65481.3780.05130.077460.91280.40000.57161.4830.03590.089440.89940.50000.47951.5810.02540.100000.88750.63250.37111.6430.02020.12650.85800.77460.27331.7320.01430.15810.82320.89440.20591.7890.0114表4喉給謠水度六、才水位奮下降舞時浸物潤線閥的確劣定（夠續(xù)3睛）巖土類別滲透系數(shù)（cm/s）孔隙率給水度礫2.4x1000.3710.354粗砂1.6x1000.4310.338砂礫7.6x10-10.3270.251砂礫1.7x10-10.2650.182砂礫7.2x10-20.3350.161中粗砂4.8x10-20.3940.180砂礫2.4x10-30.3020.078中細(xì)砂d50=0.2mm1.1x10-3~6.1x10-40.438~0.3920.074~0.039含粘土的砂1.1x10-40.3970.0052含粘土（1%）的砂2.3x10--50.3940.0036含粘土（16%）的砂2.5x10-60.3420.0021含碎石5%的粉質(zhì)粘土8.33x10-5(0.072m/d)0.350.0124含碎石15%的粉質(zhì)粘土1.62x10-4(0.14m/d)0.350.0198含碎石25%的粉質(zhì)粘土9.26x10-4(0.80m/d)0.350.0508含碎石35%的粉質(zhì)粘土1.88x10-3(1.62m/d)0.350.0681當(dāng)采羅用不冷平衡拖推力店法計真算時嶼，存攀在著演以下討幾個序方面雀的問港題:問題錄1：當(dāng)前限不少炭部門晨采用維手算敏，不躺僅速偶度慢飄，而承且條桌數(shù)很鄉(xiāng)豐少，士一般街只有9~10條，灣有的慎甚至缸僅有3~4條，稈導(dǎo)致攀計算襯結(jié)果欠有較句大差莫異。問題矛2：目前妻計算摟中當(dāng)洗土條盟中出糖現(xiàn)拉繡力時叨，有遍的取留零，輩有的歸不取信零，殼有些敏出現(xiàn)著拉力判時，盟就分傲段進(jìn)訊行計窗算，懶我們捆認(rèn)為曲后者混做法槽較妥倍。按夫不平財衡推原力計塑算，忙有時受在坡梁體后勁緣幾擴個條噴塊出鼓現(xiàn)拉阿力，許說明漲上部擊坡體敢的抗賀滑力耳已經(jīng)說大于仰下滑額力，嚴(yán)表明迫坡體動上部畜不往今下滑罷，這辮與實召際不援符，脂也與廚有限嗽元計鳴算不漲符。港出現(xiàn)別這種康情況峰可能梢是滑驚面確蔽定有較問題譜，應(yīng)駕重新捏確定航滑面荒，然葛后重花新計衛(wèi)算。七、宰不平會衡推繪力法司計算圍中存窯在的皮問題修正搖前的拴滑面修正少后的某滑面圖6頂部溫塊體悲出現(xiàn)編拉力疑的處脫理問題集3：規(guī)范及規(guī)定幟的計因算公恢式與便嚴(yán)格膛公式苦計算辜的不郊平衡襲推力伏相差鬼較大互。規(guī)范納規(guī)定沈的計辮算公私式為慣：七、內(nèi)不平倒衡推勻力法拾計算縣中存若在的廉問題遞(續(xù)喚1)嚴(yán)格穩(wěn)推導(dǎo)塘得到搖的公惹式為羨：(該暖公式顆用增奔大滑班體重挪量來笛使滑喝體達(dá)美到極馬限平指衡,并乏在傳慘遞系粗?jǐn)?shù)中炊假定阻安全沃系數(shù)仔為1撲,由此餡求得鄉(xiāng)豐穩(wěn)定霜系數(shù)替。)(該移公式優(yōu)用降筐低滑脊面強祝度的碼方法夜使滑紋體達(dá)統(tǒng)到極陳限平蜂衡，蘆以此慢得到盈穩(wěn)定筍系數(shù)墊。)由于扛上面段兩種考計算良方法率不同今，導(dǎo)嘆致由杏此計努算的罰不平半衡推騰力誤進(jìn)差較遭大。謹(jǐn)經(jīng)過深推導(dǎo)蟲可以賺近似栗得到蔬：為了貌說明拼這個炮問題惱，我款們舉脹一個興簡單宰的例矩子：假定演滑體違的下鎖滑力友為10治0K哈N，由擁值計形算的下抗滑鋼力為90藥KN，現(xiàn)刷假定煩安全誼系數(shù)絡(luò)為1.們15，求點其不咸平衡炒推力去。用規(guī)擋范的廉公式厘可得呈：用嚴(yán)桂格公箱式可郵得：兩種獅方法代得到饑的推輪力基雕本服瘦從攀。僻若用巾兩種咸方法拋計算宋坡體擴的穩(wěn)恢定系姐數(shù)，值則可牽得到姑相同膏的結(jié)晉果0.堂9。七、柿不平吹衡推貿(mào)力法讓計算如中存丸在的鐵問題轉(zhuǎn)(續(xù)蓋2)七、季不平券衡推逗力法綠計算膚中存覆在的咐問題沿(續(xù)咐3)安全系數(shù)0.850.900.951.001.051.101.151.20規(guī)范公式

-53.3-53.48389.841378.082366.313354.454345.445337.08本文公式

-62.7-59.43383.131378.082283.213110.163870.954571.86

0.850.901.021.001.041.081.121.17安全系數(shù)0.850.900.951.001.051.101.151.20規(guī)范公式-56.9-57.05-57.22-57.39502.831482.432462.023442.58本文公式

-66.9-63.39-60.23-57.39506.561405.422230.262990.64

0.850.900.951.000.991.051.101.15表5算例網(wǎng)1：佳不同殃安全會系數(shù)辟下滑勁坡剪味出口隱的剩獎余推爪力（斜KN發(fā)）見穩(wěn)惑定系沫數(shù)0鞋.9漆32表6算例2：不岸同安腐全系池數(shù)下古滑坡虹剪出本口的口剩余藍(lán)推力祝（KN）穩(wěn)定陣系數(shù)1.發(fā)02憐3通過理算例由分析巖可得玩到如礎(chǔ)下結(jié)貝論：（1飽）在捆穩(wěn)定派系數(shù)燒附近略兩種街方法牢計算州得到映的推隆力相植差很抓小。單由此瞧可以邊看出騎用簡源化方則法計淚算滑賀坡的墓穩(wěn)定噴系數(shù)針是可怨行的（2天）用徑規(guī)范暮公式凈計算湖的推惹力比經(jīng)嚴(yán)格容公式罩得到檢的公瓜式大爽，該啊誤差瘦隨坡醫(yī)體穩(wěn)鄰定系設(shè)數(shù)的緊增大滲而減飄小，緣瑞隨安芹全系烘數(shù)的辛增大蠻而增專大。目前兵在勘錯察中獲，采夾用如延下四乞種工怪況：工況Ⅰ：自逼然狀傭態(tài)（舅含附房誠加荷殊載）工況同Ⅱ：自然凈狀態(tài)+暴雨駐或久睛雨工況Ⅲ：自援然狀灘態(tài)+暴雨港或久高雨+1耍75短m壩前踏庫水顧位工況Ⅳ：自