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PAGEPAGE27會(huì)理縣紅星村滑坡穩(wěn)定性分析與治理在滑坡上下都有居民居住,為了保護(hù)其生命財(cái)產(chǎn)安全,對(duì)該滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析并給出相應(yīng)建議。在勘察資料的基礎(chǔ)上,參照巖土體參數(shù),相關(guān)數(shù)據(jù)在三維有限元軟件FLAC3d進(jìn)行數(shù)值模擬分析,分析滑坡在三種不同工況下的最大剪應(yīng)變以及內(nèi)部應(yīng)力特征,并將模擬所出結(jié)果與定量計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,互相校核。再次對(duì)滑坡治理方案進(jìn)行數(shù)值模擬,得出不同工況、不同方案下滑坡的應(yīng)力以及剪切力變化對(duì)比,最后對(duì)滑坡工程治理進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),得出最貼合紅星村滑坡的治理方案。除此之外,對(duì)滑坡的穩(wěn)定性及特征進(jìn)行分析得出相應(yīng)結(jié)論。PAGEPAGE271緒論1.1滑坡研究的目的及意義滑坡是斜坡巖土體沿著貫通的剪切破壞面所發(fā)生的滑移地質(zhì)現(xiàn)象。造成該現(xiàn)象的主要原因是斜坡上的巖體或土體受到河流侵蝕、地下水活動(dòng)、雨水浸泡、地震和人工切坡等因素的影響。在重力作用下,滑動(dòng)表面上的剪切應(yīng)力超過(guò)該面的剪切強(qiáng)度,導(dǎo)致巖體或土體滑落現(xiàn)象。因此,在研究滑坡的目的和意義時(shí),有必要考慮滑坡對(duì)山區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的影響。當(dāng)山體滑坡發(fā)生時(shí),無(wú)論其大小,首先都會(huì)對(duì)人身安全構(gòu)成威脅。此外,最主要風(fēng)險(xiǎn)包括農(nóng)田、房屋、牲畜、森林、道路、農(nóng)業(yè)機(jī)械、水電設(shè)施等財(cái)產(chǎn)遭到破壞,有時(shí)農(nóng)村地區(qū)還會(huì)發(fā)生毀滅性災(zāi)害;如果山體滑坡位于城鎮(zhèn)附近,通常將房屋掩埋,造成人員傷亡,破壞農(nóng)田、工廠、學(xué)校、政府機(jī)構(gòu)和其他設(shè)施,導(dǎo)致停電、缺水、停工等經(jīng)濟(jì)損失,有時(shí)甚至毀壞整個(gè)城鎮(zhèn);工業(yè)和采礦區(qū)的山體滑坡可能破壞采礦設(shè)施,造成工人傷亡,破壞工廠,導(dǎo)致礦山關(guān)閉,往往造成嚴(yán)重破壞。2021年,我國(guó)發(fā)生4772起地質(zhì)災(zāi)害,80人死亡,11人失蹤,直接經(jīng)濟(jì)損失32億元;其中,2335起山體滑坡、1746起山體滑坡,374起泥石流、285起地面沉降、21起地面裂縫和11起地面沉降;按災(zāi)害類(lèi)別,發(fā)生了35起大型地質(zhì)災(zāi)害、27起大型地質(zhì)災(zāi)害,328起中型地質(zhì)災(zāi)害和4382起小型地質(zhì)災(zāi)害。造成滑坡的主要原因是易受地質(zhì)災(zāi)害影響的地形地貌?;聟^(qū)頻繁的地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)形成了滑坡邊界,不良地層結(jié)構(gòu)表面形成了滑坡的軟弱面。長(zhǎng)時(shí)間的降雨和地下水流活動(dòng)導(dǎo)致了明顯的滑坡跡象。滑坡作為一種嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害之一,其預(yù)防控制研究都是基于對(duì)滑坡坡體內(nèi)部滑動(dòng)機(jī)理的認(rèn)知與研究,結(jié)合具體的工程地質(zhì)研究方法,以及科學(xué)有效的滑坡穩(wěn)定性分析方法,以確定滑坡的滑坡模式,提出了有針對(duì)性的防控措施和工程設(shè)計(jì),以實(shí)現(xiàn)“防患于未然”的目標(biāo),從而確保人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全?;卵芯侩m然取得了一些進(jìn)展,但仍處于發(fā)展階段。無(wú)論是在事前預(yù)防,事中控制及事后救援的制度和規(guī)則仍然存在缺陷。因此,只有在山體滑坡的事先預(yù)防更為先進(jìn)的情況下,才能在事故發(fā)生前模擬和計(jì)算不穩(wěn)定性值,修建防御工事或盡早撤離危險(xiǎn)地帶,避免造成人員傷害。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀首先從滑坡的形成機(jī)理研究來(lái)談,通過(guò)野外考察得到的數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)仿真測(cè)試和各軟件的數(shù)值模擬等手段,探究滑坡在物理、化學(xué)和力學(xué)三方面的形成機(jī)制,美國(guó)、加拿大、日本等國(guó)家開(kāi)展了多項(xiàng)長(zhǎng)期研究,尤其是軟土滑坡的形成、演化和穩(wěn)定。第二點(diǎn)是滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè),在綜合地質(zhì)、水文、遙感等數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,對(duì)滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估,并利用多種手段對(duì)潛在滑坡發(fā)生地進(jìn)行監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè),在全球范圍內(nèi),利用遙感、GPS、InSAR等技術(shù)對(duì)滑坡進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)。例如美國(guó)加州和意大利的阿爾卑斯山區(qū)域等地,由于滑坡活動(dòng)頻繁,建立了完整的監(jiān)測(cè)體系。最后是滑坡治理與防治,針對(duì)不同類(lèi)型和規(guī)模的滑坡,結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件和氣候特點(diǎn),采取不同的治理和防治措施。歐盟和英國(guó)等國(guó)家制定了相關(guān)政策和法規(guī),要求對(duì)可能導(dǎo)致滑坡的地質(zhì)和氣象因素進(jìn)行評(píng)估,并采取相應(yīng)的措施管理和治理。綜合來(lái)看,國(guó)內(nèi)外對(duì)滑坡的研究都相差不大,在雙方的合作交流下,各自也加強(qiáng)了優(yōu)勢(shì),提高滑坡災(zāi)害管理的水平。這里主要研究后緣削坡減小荷載和增加擋土墻對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響,通過(guò)FLAC3D的數(shù)值模擬,對(duì)比其前后的穩(wěn)定系數(shù),從而因地制宜,找出合適的治理方法。1.3研究?jī)?nèi)容和研究思路(1)收集紅星村滑坡區(qū)域的地質(zhì)調(diào)查報(bào)告、滑坡區(qū)域和周邊地理環(huán)境資料、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)資料。(2)開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)偵察、調(diào)查、取樣、室內(nèi)外試驗(yàn)與測(cè)試等工作。(3)根據(jù)滑坡區(qū)域的地理環(huán)境、地質(zhì)條件和勘測(cè)試驗(yàn)結(jié)果,總結(jié)滑坡特征,分析滑坡形成機(jī)制。(4)使用測(cè)試數(shù)據(jù)和分析結(jié)果確定滑坡特征參數(shù),研究各種工況下滑坡的穩(wěn)定性,并使用數(shù)值分析法分析,對(duì)比評(píng)價(jià)結(jié)果。(5)根據(jù)紅星村的環(huán)境條件和滑坡原因,提出合理的滑坡治理與防護(hù)方案。2紅星村滑坡工程概況2.1滑坡區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件2.1.1滑坡區(qū)地形地貌勘查區(qū)整體位于剝蝕侵蝕低中山地貌區(qū)??辈閰^(qū)內(nèi)海拔高程在1746-1861m之間,相對(duì)高差約115m。斜坡整體坡度約10°-25°,坡體呈陡-緩-緩趨勢(shì),坡體上主要為居民耕地、林地,呈階梯狀。勘查區(qū)南側(cè)、西側(cè)及中部均有基巖出露,根據(jù)基巖出露情況及變形特征,將紅星村滑坡所研究對(duì)象分為H1、H2兩個(gè)滑坡,兩個(gè)滑坡坡體均相對(duì)較緩,地形坡度平均值分別約15°、18°,整體呈簸箕狀,左側(cè)側(cè)邊界為溝谷,右側(cè)以村道基巖出露處為界,整體為凹槽地形。坡體上分布居民,滑坡后緣及居民房屋有不同程度的裂縫,居民房屋變形較大。2.1.2勘查區(qū)地質(zhì)構(gòu)造根據(jù)滑坡勘探區(qū)的區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,盡管勘探區(qū)附近存在南北走向相同的斷層,但對(duì)勘探區(qū)的影響相對(duì)較小,該區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,沒(méi)有明顯的地質(zhì)特征。2.1.3新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與地震勘探區(qū)海拔1746-1861m,相對(duì)高差約115m。地形起伏變化很大,整體坡度約為10°-25°。坡體呈陡-緩-緩趨勢(shì),表面侵蝕更為明顯。新的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)滑坡的發(fā)展以及該地區(qū)居民的生產(chǎn)生活產(chǎn)生了一些影響。據(jù)區(qū)域地震資料,自明正德八年(1513)以后,縣內(nèi)有影響的地震曾發(fā)生了55次,地震對(duì)本次調(diào)查滑坡具有一定的影響,并據(jù)《中國(guó)地震危險(xiǎn)區(qū)劃》會(huì)理縣設(shè)防震級(jí),得出勘查區(qū)的設(shè)防等級(jí)為Ⅶ級(jí),且根據(jù)中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖(GB18306-2010),抗震設(shè)防烈度為Ⅶ度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g,設(shè)計(jì)地震分組為第三組。2.1.4水文地質(zhì)勘查區(qū)上覆第四系松散堆積層為中透水層,下伏中風(fēng)化泥巖、砂巖層為微透水層。地下水按其賦存特征及水理性質(zhì)可分為如下:勘查區(qū)上覆第四系松散堆積層為中透水層,下伏中風(fēng)化泥巖、砂巖層為微透水層。地下水按其賦存特征及水理性質(zhì)可分為基巖裂隙水和松散巖類(lèi)孔隙水兩類(lèi)。(1)松散堆積層孔隙水松散巖類(lèi)孔隙水存在于第四系堆積物中。水介質(zhì)由含有碎石的粉狀粘土和碎土組成。它主要由大氣降水提供,于松散土層中運(yùn)移,并在低洼地區(qū)釋放。雨水滲入下伏基底層界面受到阻礙,形成活躍的地下水區(qū)域,軟化該界面的巖土工程并降低剪切強(qiáng)度,形成滑動(dòng)表面,導(dǎo)致斜坡向不穩(wěn)定方向發(fā)展,導(dǎo)致滑坡。(2)基巖裂隙水該地區(qū)基巖中的裂縫水主要存在砂和泥中。泥巖相對(duì)不透水,而砂巖是具有顯著巖性變化和低含水量的滲透層。地下水補(bǔ)給來(lái)源有限,總水量相對(duì)稀缺。2.2巖土體分布及特征(1)巖體工程地質(zhì)特征滑坡區(qū)主要出露的地層為三疊系上統(tǒng)白果灣群(T3bg),巖體主要為淺灰色厚層—塊狀細(xì)粒含鈣質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖及棕紅色泥質(zhì)砂巖。根據(jù)巖體結(jié)構(gòu)特征,巖石抗壓強(qiáng)度和軟化系數(shù)等將其劃定為軟硬相間的中厚層狀砂巖巖組。其中,泥質(zhì)砂質(zhì)強(qiáng)度較軟,易風(fēng)化,抗壓強(qiáng)度相對(duì)較低,一般6.8~14.7Mpa;砂巖差異性較大,抗壓強(qiáng)度隨粉砂巖顆粒成份、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、膠結(jié)成份及膠結(jié)類(lèi)型而變化,變化范圍13.9~36.8MPa?;聟^(qū)主要出露的地層為三疊系上統(tǒng)白果灣群(T3bg),巖體主要由淺灰色厚層—塊狀細(xì)粒含鈣質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖及棕紅色泥質(zhì)砂巖組成。根據(jù)巖體的結(jié)構(gòu)特征,如抗壓強(qiáng)度和軟化系數(shù),它被歸類(lèi)為軟硬相間的中厚層狀砂巖巖組。其中,粘性砂較軟,易風(fēng)化,抗壓強(qiáng)度低,通常為6.8-14.7MPa;砂巖表現(xiàn)出顯著差異,其抗壓強(qiáng)度根據(jù)粉狀砂巖的顆粒組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、膠結(jié)成份及膠結(jié)類(lèi)型而變化,范圍為13.9~36.8MPa。(2)土體工程地質(zhì)特征滑坡區(qū)的土體主要由粉質(zhì)粘土夾塊碎石組成,主要分布在整個(gè)滑坡區(qū)的斜坡上,是滑坡的主要物質(zhì)。其厚度在5.0~12.0m之間,取決于鉆孔和現(xiàn)場(chǎng)研究。碎石含量約為10%,粒徑通常約為2-10cm。母巖為砂巖或泥巖,碎石多呈塊狀,棱角分明,磨圓度較差,其壓縮性大。2.3滑坡基本特征及危害對(duì)象2.3.1滑坡基本特征(1)滑坡邊界、規(guī)模及形態(tài)特征紅星村1、2組滑坡位于會(huì)理縣鹿廠鎮(zhèn)紅星村1、2組境內(nèi),該滑坡區(qū)所在的斜坡總體地勢(shì)較緩,屬于構(gòu)造侵蝕低山地貌。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,紅星村1、2組滑坡主要有H1、H2兩個(gè)滑坡,H1滑坡位于斜坡的上部,H2滑坡位于H1滑坡的下部左側(cè)。=1\*GB3①H1滑坡?lián){(diào)查,H1滑坡后緣以L1裂縫為界,左側(cè)以L2裂縫為界,右側(cè)以L3裂縫為界,滑坡前緣至公路堡坎處(堡坎已局部破壞),據(jù)此圈出滑坡范圍,整個(gè)滑坡呈“簸箕”狀,縱向軸長(zhǎng)約42m,寬度約20m,滑坡體面積約752m2?;聟^(qū)內(nèi)地形總體較緩,平均坡度約15°,均為居民耕地,種植有石榴樹(shù)。滑坡主滑方向約為21°。本次勘查以滑坡邊界為界,并后延至影響區(qū)以外穩(wěn)定地帶約90m,圈定H1滑坡本次勘查范圍(見(jiàn)圖3-1)。根據(jù)本次勘查,H1滑坡縱向軸長(zhǎng)約42m,寬度約20m,滑坡體面積約752m2。依據(jù)滑坡邊界基巖出露情況及鉆孔揭示,該滑坡體的厚度約1.8-4.6m不等,中間厚,兩邊薄,體積約0.24萬(wàn)方,主滑方向約21°。按《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(DZ/T0218-2006)表3規(guī)定,該滑坡屬于小型淺層土質(zhì)滑坡。圖3-1H1滑坡全貌圖對(duì)于H1滑坡的變形特征,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,H1滑坡的主要變形特征為滑坡體后緣地面裂縫L1、左側(cè)地面裂縫L2、右側(cè)地面裂縫L3及前緣堡坎的鼓脹變形G1。具體描述見(jiàn)表3-1:表3-1H1滑坡變形特征一覽表變形編號(hào)發(fā)育部位發(fā)育時(shí)間裂縫特征描述及照片備注L1滑坡后緣裂縫2015年7月3日后發(fā)生根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,滑坡發(fā)生滑動(dòng)后在滑坡后緣形成了長(zhǎng)約8m的下錯(cuò)坎(L1),下錯(cuò)坎高約1.2m,錯(cuò)痕明顯、新鮮,為2015年7月3日暴雨后發(fā)生。L1裂縫L1裂縫L2滑坡左側(cè)裂縫2015年7月3日后發(fā)生根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,L2為滑坡位于滑坡左側(cè),裂縫延伸方向約22°,延伸長(zhǎng)度約20m,局部出現(xiàn)下錯(cuò)變形,下錯(cuò)坎在10~40cm之間。L2裂縫L2裂縫L3滑坡右側(cè)裂縫2015年7月13日后發(fā)生根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,L3裂縫位于滑坡右側(cè),裂縫延伸方向約20°,延伸長(zhǎng)度約17m,縫寬約3-7cm,下錯(cuò)約5~40cm。L3裂縫L3裂縫G1前緣鼓脹變形2015年7月3日后發(fā)生根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,H1滑坡前緣堡坎延伸方向約150°,高度約1.5m,采用塊石堆砌而成,H1滑坡的滑動(dòng)變形導(dǎo)致前緣堡坎的鼓脹變形,鼓脹變形方向約62°,變形長(zhǎng)度約5m,變形厚度約40cm,變形周邊區(qū)域,堡坎具有松動(dòng)變形的趨勢(shì)。=2\*GB3②H2滑坡?lián){(diào)查,H2滑坡后緣以L4裂縫為界,左側(cè)邊界以地形陡緩劃分,右側(cè)以基巖出露變形終止處為界,滑坡前緣至居民房屋前部四級(jí)陡坎處,據(jù)此圈出滑坡范圍,整個(gè)滑坡呈“簸箕”狀,縱向軸長(zhǎng)約31.2m,寬度約36.7m,滑坡體面積約1014.5m2?;聟^(qū)內(nèi)地形總體較緩,平均坡度約15°,主要為居民耕地,種植有石榴樹(shù)。滑坡主滑方向約為59°。本次勘查以滑坡邊界為界,并后延至影響區(qū)以外穩(wěn)定地帶約90m,圈定H2滑坡本次勘查范圍(見(jiàn)圖3-2)。根據(jù)本次勘查,H2滑坡縱向軸長(zhǎng)約31.2m,寬度約36.7m,滑坡體面積約1014.5m2。依據(jù)滑坡邊界基巖出露情況及鉆孔揭示,該滑坡體的厚度約1.6-6m不等,中間厚,兩邊薄,體積約0.43萬(wàn)方,主滑方向約59°。按《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(DZ/T0218-2006)表3規(guī)定,該滑坡屬于小型淺層土質(zhì)滑坡。圖3-2H2滑坡全貌圖根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,H2滑坡的主要變形特征為滑坡體地面裂縫及堡坎鼓脹變形等,具體描述見(jiàn)表3-2:表3-2H2滑坡變形特征一覽表L4居民房屋裂縫2015年7月13日后出現(xiàn)裂縫據(jù)調(diào)查,L14裂縫位于H2滑坡后緣,主要是沿張?jiān)始t家院內(nèi)圍墻出現(xiàn)的近似橫向裂縫,裂縫延伸方向約143°,長(zhǎng)度約7m,寬度約3cm。L15滑坡體裂縫2015年7月13日后出現(xiàn)裂縫據(jù)調(diào)查,L15裂縫發(fā)育張?jiān)始t家房前二級(jí)耕地的陡坎上,裂縫延伸方向約143°,與滑向近似垂直,延伸長(zhǎng)度7m,寬度約5~10cm,下錯(cuò)約0.5m。G5耕地陡坎出現(xiàn)局部的鼓脹和垮塌2015年7月13日后出現(xiàn)裂縫據(jù)調(diào)查,該處陡坎被當(dāng)?shù)鼐用裼脡K石堆砌,H2滑坡的滑動(dòng)變形導(dǎo)致陡坎出現(xiàn)鼓脹變形,變形方向約147°,延伸長(zhǎng)度約4m,且陡坎出現(xiàn)了局部的垮塌。(2)滑體物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征=1\*GB3①H1滑坡物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征H1滑坡滑體物質(zhì)分為兩層。表層以耕植土為主,主要為黃棕色和紫紅色,種植石榴。下部主要粉質(zhì)粘土夾碎石組成,呈灰褐色,稍濕,可塑狀,含有少量碎石,呈棱角狀或次棱角狀,碎石的粒徑主要在2~6cm之間,約占總量的10%。母巖的成分主要是泥巖和砂巖。根據(jù)鉆孔顯示的深度和剖面分析,滑坡縱向滑坡土壤的厚度表明滑坡上部相對(duì)較薄,中部和前部相對(duì)較厚。覆蓋層的厚度通常為4.2~7.4m。=2\*GB3②H2滑坡物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征滑坡H2的滑體物質(zhì)也可以描述為兩層。表層主要為耕植土,主要分布在滑坡前側(cè)耕地表層。以淡黃色和紫紅色為主,約60cm厚,種植石榴。下部主要為粉質(zhì)粘土夾碎石,灰黑色,淺黃色,稍濕,塑料,少量碎石,碎石磨圓度較差,呈棱角狀或次棱角狀。碎石粒徑的尺寸通常在0.5~5cm之間,約占總量的5%,母巖成分主要為泥巖、砂巖,該層土體主要由粘粒和粉粒組成。根據(jù)鉆孔顯示深度和剖面分析,滑坡的縱向滑動(dòng)土壤厚度具呈現(xiàn)相對(duì)較薄的后緣,中部及前緣逐漸變厚的特征。橫向上滑體土厚度變化不大,覆蓋層的厚度通常為2.8~12.2m。3滑坡穩(wěn)定性分析計(jì)算與評(píng)價(jià) 3.1滑坡形成機(jī)制分析3.1.1滑坡變形形成機(jī)制分析紅星村1組和2組滑坡分為H1和H2兩個(gè)。根據(jù)初步調(diào)查分析,H1、H2滑坡為推移式土質(zhì)滑坡。根據(jù)滑動(dòng)變形特性分析,H1滑動(dòng)的潛在滑動(dòng)面是第四系覆蓋層層內(nèi)的軟弱界面,H2滑動(dòng)是第四系覆蓋層與基巖面的接觸面。滑體由粉質(zhì)粘土夾碎石組成,滑動(dòng)帶由粉質(zhì)粘土構(gòu)成?;灿煞圪|(zhì)粘土、強(qiáng)風(fēng)化-中風(fēng)化泥巖、砂巖等組成,滑體相對(duì)于滑帶土體的滲透性差異較大。滑帶土結(jié)構(gòu)松散透氣,有利于地下水滲透,增加斜坡自重,軟化土壤。在自身重力和動(dòng)力水壓力影響下,它沿著坡體陡坎地貌逐級(jí)向前蠕動(dòng),形成連續(xù)的滑動(dòng)面,從而產(chǎn)生整體變形。滑坡區(qū)屬于剝蝕侵蝕低中山地貌,斜坡主要是典型的階梯狀微地貌。坡度約為10°~25°,基巖坡度約為18°~30°?;碌那熬売啥缚步缍?,有利于降水和地下水向滑坡區(qū)域累積。3.1.2滑坡近期發(fā)育階段 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,紅星村1組和2組的滑坡主要發(fā)生在2012年8月15日的暴雨之后。2015年雨季有變形加劇的跡象,坡體上的房屋也有變形加劇跡象。在目前條件下,滑坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。在暴雨條件下,滑坡顯示出蠕滑變形的跡象。除了地表水、地下水和降雨的影響外,還容易產(chǎn)生變形甚至的滑坡。綜上,H1、H2滑坡在天然工況下安全儲(chǔ)備均很低,在暴雨或地震條件下很可能產(chǎn)生失穩(wěn)破壞。H1滑坡現(xiàn)狀處于基本穩(wěn)定~欠穩(wěn)定狀態(tài),H2滑坡現(xiàn)狀條件下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。3.1.3滑坡穩(wěn)定性影響因素紅星村1、2組滑坡屬松散層土質(zhì)滑坡,其成因與地形地貌、地層巖性、區(qū)域自然環(huán)境條件、人類(lèi)工程活動(dòng)等密不可分,是以上因素綜合作用的結(jié)果。影響滑坡穩(wěn)定性的主要因素有:(1)地形地貌H1、H2滑坡均屬于剝蝕侵蝕低中山地貌,滑坡體坡度約10°~25°,坡體松散層厚度約在2.0-12.2m之間。H1滑坡區(qū)后緣以L1裂縫為界,前緣剪出口至陡坎處,均為居民耕地,有利于地表水及地下水向滑坡區(qū)匯集。整個(gè)滑坡呈“簸箕”狀,具有較為明顯的滑坡地貌特征。H2滑坡區(qū)后緣以L4裂縫為界,前緣剪出口至陡坎處,均為居民耕地,有利于地表水及地下水向滑坡區(qū)匯集。整個(gè)滑坡呈“簸箕”狀,具有較為明顯的滑坡地貌特征。(2)地層巖性H1和H2滑坡滑體為松散堆積物,厚度為1.7~6.0m,主要由粉質(zhì)粘土夾碎石組成。結(jié)構(gòu)相對(duì)松散,滲透性強(qiáng),有利于地下水滲透,增加斜坡自重,軟化土體,促進(jìn)變形;滑坡H1和H2是層內(nèi)滑坡,滑床是第四系殘破積粉質(zhì)粘土。當(dāng)它們的含水量高時(shí),它們的剪切強(qiáng)度將進(jìn)一步降低,并且它們將容易沿著層內(nèi)的弱弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)。因此,H1和H2滑坡都具有滑坡滑動(dòng)的地層巖性條件。(3)降雨因素水是產(chǎn)生滑坡的一個(gè)重要因素。暴雨或持續(xù)降雨使滑體巖土體飽水,增加巖土體重度,軟化滑體,降低巖土體的剪切強(qiáng)度,降低斜坡穩(wěn)定性;靜和動(dòng)水壓對(duì)斜坡穩(wěn)定性有很大影響,并可能導(dǎo)致斜坡不穩(wěn)定和破壞。(4)人為因素H1、H2滑坡體上,均為居民住房及耕地,人類(lèi)工程活動(dòng)較為強(qiáng)烈,修房建屋及農(nóng)田耕種都很大程度上改變了滑坡區(qū)斜坡的原有地形地貌,因此人類(lèi)工程活動(dòng)對(duì)滑坡的穩(wěn)定性具有重要的影響。H2滑坡3.2滑坡巖土體物理力學(xué)參數(shù)分析與評(píng)價(jià)及參數(shù)取值H2滑坡3.2.1滑坡巖土體物理力學(xué)參數(shù)分析與評(píng)價(jià)合理選擇計(jì)算中使用的巖土物理力學(xué)參數(shù),準(zhǔn)確判斷不同狀態(tài)下滑坡發(fā)展階段,是評(píng)估滑坡穩(wěn)定性和計(jì)算滑坡下滑推力的關(guān)鍵?;瑒?dòng)帶土抗剪強(qiáng)度參數(shù)C、取值更是關(guān)系重大。3.2.2滑坡巖土體物理力學(xué)參數(shù)取值根據(jù)實(shí)地勘察實(shí)驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)滑體土的物理力學(xué)指標(biāo),得出滑體土的天然重度平均值為19.30KN/m3,飽和重度為19.97KN/m3。試驗(yàn)嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行。通過(guò)對(duì)測(cè)試結(jié)果的全面分析,發(fā)現(xiàn)測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確反映了滑坡滑動(dòng)土的物理力學(xué)特性。3.2.3巖土體物理力學(xué)參數(shù)取值計(jì)算參數(shù)主要基于統(tǒng)計(jì)地質(zhì)測(cè)試數(shù)據(jù),據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及鉆探揭露情況,滑坡主滑帶為粉質(zhì)粘土,由于滑帶土具有不均一性,以及取樣、封樣和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中人為因素的影響,致使實(shí)驗(yàn)參數(shù)與實(shí)際數(shù)據(jù)有一定的差異,故在穩(wěn)定性分析和計(jì)算中抗剪強(qiáng)度參數(shù)的取室內(nèi)試驗(yàn)值與參數(shù)反演值的綜合取值,綜合取值詳見(jiàn)下表3-4。部位狀態(tài)試驗(yàn)取值反演取值綜合取值C(kPa)Φ(°)C(kPa)Φ(°)C(kPa)Φ(°)H1滑坡天然狀態(tài)14.3812.6414.0812.2614.2312.45飽和狀態(tài)13.5811.3813.1611.1013.3711.24H2滑坡天然狀態(tài)15.3013.3713.7211.8714.5112.62飽和狀態(tài)13.4811.8511.5610.5912.5211.22表3-4滑帶土抗剪參數(shù)綜合取值表表3-5滑床巖石物理力學(xué)參數(shù)統(tǒng)計(jì)成果表巖土名稱(chēng)天然抗剪強(qiáng)度密度(g/cm3)單軸抗壓強(qiáng)度(MPa)C值MPaφ值°天然飽和天然R飽和Rw砂巖0.9233.972.672.6944.3432.24泥巖0.7234.672.632.6634.5025.393.3滑坡穩(wěn)定性計(jì)算3.3.1計(jì)算模型與計(jì)算方法的確定通過(guò)地質(zhì)調(diào)查、勘查和分析表明,H1、H2滑坡潛的滑面(帶)呈折線形,故采用折線型滑動(dòng)面計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算,受力分析見(jiàn)圖3-1:圖3-1傳遞系數(shù)法(折線型滑面)計(jì)算模型(1)穩(wěn)定性系數(shù)計(jì)算公式(3-1)式中:式中:ψj—第i塊段的剩余下滑力傳遞至第i+1塊段時(shí)的傳遞系數(shù)(j=i),Wi—第i條塊的重量(kN/m);Ci—第i條塊內(nèi)聚力(KPa);Φi—第i條塊內(nèi)摩擦角(°);Li—第i條塊滑帶長(zhǎng)度(m);αi—第i條塊滑帶傾角(°);βi—第i條塊地下水線與滑帶的夾角(°);A—地震加速度(重力加速度g);Kj—穩(wěn)定系數(shù)(2)剩余下滑推力計(jì)算公式選擇其中,傳遞系數(shù)下滑力:抗滑力:Pi—第i條塊推力(kN/m)Pi-1—第i條塊的剩余下滑力(kN/m)Wi—第i條塊的重量(kN)Ci、ψi—第i塊的內(nèi)聚力(kPa)及內(nèi)摩擦角(°)Li—第i條塊長(zhǎng)度(m)ai—第i塊的滑帶傾角(°)A—地震加速度(重力加速度g)Ks—設(shè)計(jì)安全系數(shù),根據(jù)不穩(wěn)定斜坡的特點(diǎn)、危害性和危險(xiǎn)性、治理難度等因素綜合選取。計(jì)算每個(gè)剖面時(shí),自重時(shí)安全系數(shù)取1.1,自重+暴雨安全系數(shù)取1.05,自重+地震安全系數(shù)取1.05。3.3.2計(jì)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)備(1)地表荷載=1\*GB3①建筑荷載參考《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)(2006年版)場(chǎng)地內(nèi)建筑物荷載按5kN/(m2·層)取值。(2)計(jì)算工況選取工況1:自重;工況2:自重+暴雨;工況3:自重+地震。(3)計(jì)算剖面的選取本次對(duì)H1滑坡穩(wěn)定性計(jì)算中,選擇剖面1-1′進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。本次對(duì)H2滑坡穩(wěn)定性計(jì)算中,選擇剖面4-4′進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。穩(wěn)定性計(jì)算條塊劃分見(jiàn)圖3-2、3-3。圖3-2H1滑坡1-1′剖面穩(wěn)定性計(jì)算模型及條塊劃分圖3-3H2滑坡4-4′剖面穩(wěn)定性計(jì)算模型及條塊劃分3.3.3滑坡穩(wěn)定性系數(shù)及推力計(jì)算成果 根據(jù)勘探工作確定的滑動(dòng)面和其他數(shù)據(jù),對(duì)每個(gè)計(jì)算剖面進(jìn)行條分,然后使用傳遞系數(shù)法計(jì)算每個(gè)剖面的穩(wěn)定性。計(jì)算每個(gè)剖面時(shí),自重時(shí)安全系數(shù)取1.1,自重+暴雨安全系數(shù)取1.05,自重+地震安全系數(shù)取1.05。據(jù)《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(DZ/T0218-2006),滑坡穩(wěn)定性狀態(tài)按穩(wěn)定系數(shù)分四級(jí)?;路€(wěn)定狀態(tài)應(yīng)根據(jù)滑坡穩(wěn)定系數(shù)按表3-6確定:表3-6滑坡穩(wěn)定性分級(jí)滑坡穩(wěn)定系數(shù)FF<1.001.00<F<1.051.05<F<1.15F>1.15滑坡穩(wěn)定狀態(tài)不穩(wěn)定欠穩(wěn)定基本穩(wěn)定穩(wěn)定注:F為滑坡穩(wěn)定系數(shù)滑坡穩(wěn)定性和推力計(jì)算如下表:表3-7H1滑坡穩(wěn)定性和推力計(jì)算成果滑坡計(jì)算剖面工況穩(wěn)定性系數(shù)(Fs)安全系數(shù)(Ks)剩余下滑力(KN/m)穩(wěn)定狀態(tài)H1滑坡1-1′剖面工況11.1241.10.00基本穩(wěn)定工況21.0151.0535.07欠穩(wěn)定工況31.0691.050.00基本穩(wěn)定表3-8H3滑坡穩(wěn)定性和推力計(jì)算成果滑坡計(jì)算剖面工況穩(wěn)定性系數(shù)(Fs)安全系數(shù)(Ks)剩余下滑力(KN/m)穩(wěn)定狀態(tài)H2滑坡4-4′剖面工況11.2901.10.00穩(wěn)定工況21.1081.050.00基本穩(wěn)定工況31.2161.050.00穩(wěn)定4基于FLAC3D的數(shù)值模擬和穩(wěn)定性分析前文分析了滑坡區(qū)的基本地質(zhì)條件和特征,得出該滑坡為推移式滑坡;使用折線型滑動(dòng)面計(jì)算公式計(jì)算分析了滑坡穩(wěn)定性,得出了不同工況下滑坡的穩(wěn)定性。然而,折線型滑動(dòng)面計(jì)算公式在計(jì)算中提出了各種假設(shè),在分析滑坡穩(wěn)定性時(shí)也有一些局限性。因此,本章將通過(guò)數(shù)值模擬方法深入研究和分析滑坡穩(wěn)定性。最后比對(duì)現(xiàn)場(chǎng)勘察報(bào)告,結(jié)合上一章的計(jì)算結(jié)果,對(duì)不同工況下的滑坡穩(wěn)定性進(jìn)行全面的比較分析。FLAC3D基于“快速(顯示)拉格朗日分析方法”,可以模擬巖土工程中應(yīng)力、變形等的賦存狀態(tài)。它還可以使用相應(yīng)的本構(gòu)方程來(lái)比較和反映不同材料性能下材料的力學(xué)行為,在本邊坡的數(shù)值模擬上能對(duì)其進(jìn)行潛在的滑動(dòng)面判斷。在建立數(shù)值模型的基礎(chǔ)上,對(duì)紅星村的滑坡穩(wěn)定性進(jìn)行了數(shù)值模擬分析。4.1模型建立基于實(shí)地勘測(cè)的數(shù)據(jù),在FLAC3D軟件中建立其本構(gòu)模型,在此,討論的是H1和H3的兩個(gè)剖面,即1-1′剖面、4-4′剖面。建立好的模型如下圖:圖4-41-1′剖面本構(gòu)模型圖4-54-4′剖面本構(gòu)模型數(shù)值模擬計(jì)算均采用的是彈塑性模型,屈服準(zhǔn)則為摩爾-庫(kù)倫準(zhǔn)則,Mohr-Coulomb準(zhǔn)則參數(shù)少,易獲取,是所有可能屈服面的內(nèi)極限面,在工程中使用偏安全,因此Mohr-Coulomb準(zhǔn)則在工程上應(yīng)用較多,在1-1′剖面本構(gòu)模型中綠色部分為基巖,藍(lán)色部分為滑體,在4-4′剖面本構(gòu)模型中藍(lán)色部分為基巖,綠色部分為滑體。4.2材料賦予及數(shù)值模擬本次勘查通過(guò)滑坡現(xiàn)狀調(diào)查、室內(nèi)巖土試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)及反演分析,對(duì)各滑坡現(xiàn)狀進(jìn)行綜合分析,得出各變量相互協(xié)調(diào)并與實(shí)際吻合的數(shù)值模擬計(jì)算參數(shù),作為滑坡穩(wěn)定性驗(yàn)算。模型的邊界條件設(shè)為底面三向約束,側(cè)向?yàn)榉ㄏ蚣s束,滑坡地表為自由。會(huì)理縣紅星村滑坡數(shù)值計(jì)算相應(yīng)的參數(shù)參照勘察報(bào)告和折線型滑動(dòng)面計(jì)算公式計(jì)算時(shí)的取值,如表4-10:表4-10數(shù)值模擬參數(shù)取值參數(shù)巖土層天然容重(KN/m3)彈性模量(GPa)泊松比體積模量(GPa)剪切模量(GPa)內(nèi)聚力(KPa)內(nèi)摩擦角粉質(zhì)粘土夾碎石20.10.1714.3812.64基巖27.012.00.290.94.701800.0033.00其中體積模量(K)及剪切模量(G)用下式計(jì)算:(4-1)(4-2)式中,E為彈性模量,μ為泊松比。4.3工況模擬為了對(duì)會(huì)理縣紅星村的滑坡進(jìn)行全面準(zhǔn)確的穩(wěn)定性分析,本文選擇了三種不同工況:分別為自重工況、暴雨+自重工況和地震工況,以進(jìn)行滑坡穩(wěn)定性分析。由于穩(wěn)定性安全系數(shù)(在FLAC3D中,它是滑坡的factorofsafety)用作評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),F(xiàn)LAC3D的穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算主要基于強(qiáng)度折減法來(lái)實(shí)現(xiàn)的,不需要考慮滑坡表面的具體形狀和位置。通過(guò)不斷折減滑坡的C和值,再代入模型計(jì)算,直到滑坡達(dá)到極限穩(wěn)定狀態(tài)并經(jīng)歷失穩(wěn)破壞,此時(shí)的折減系數(shù)就是滑坡的穩(wěn)定性安全系數(shù)。本文主要選擇剪切應(yīng)變?cè)隽俊?yīng)力、整體及水平位移,并結(jié)合穩(wěn)定性安全系數(shù)對(duì)紅星村滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析。在建立的本構(gòu)模型上,對(duì)三種工況進(jìn)行了模擬:自重、自重+暴雨、自重+地震:4.3.1最大剪應(yīng)變(1)自重工況最大剪切應(yīng)變反應(yīng)出了坡體內(nèi)最軟弱的部位,也就是最容易發(fā)生相對(duì)位移滑坡的地方。這里對(duì)三種工況下的坡體最大剪應(yīng)變?cè)隽窟M(jìn)行分析:圖4-61-1′剖面區(qū)域最大剪應(yīng)變?cè)隽繄D圖4-74-4′剖面區(qū)域最大剪應(yīng)變?cè)隽繄D由圖中可知H1的1-1′剖面數(shù)值模擬情況,該斜坡沿著滑帶面最大剪應(yīng)變?cè)隽孔畲螅谠摶瑤У男逼路€(wěn)定性則最弱,若發(fā)生滑坡,沿著該滑帶滑動(dòng)的可能性最大,由于斜坡的安全折減系數(shù)K>1,所以在無(wú)特殊災(zāi)害、天然的情況下,斜坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。對(duì)于H2的4-4′剖面的數(shù)值模擬情況,在其斜坡后緣有一陡坎,其最大剪應(yīng)變最大,則其發(fā)生滑坡坍塌的可能性就最大,在該斜坡的滑帶區(qū)域可以看到其剪應(yīng)變?cè)隽坑凶兓?,說(shuō)明當(dāng)滑坡發(fā)生時(shí),大概率會(huì)沿著該滑帶滑動(dòng),但斜坡的安全折減系數(shù)K>1,則斜坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。(2)自重+暴雨工況圖4-81-1′剖面區(qū)域最大剪應(yīng)變?cè)隽繄D圖4-94-4′剖面區(qū)域最大剪應(yīng)變?cè)隽繄D在自重+暴雨工況下,可以看到其相對(duì)自重天然工況下的最大剪應(yīng)變?cè)茍D明顯的變化,最直觀的,1-1′剖面區(qū)域的滑帶顏色有向著紅色變化的趨勢(shì),說(shuō)明在暴雨時(shí),坡體滑帶的最大剪應(yīng)變?cè)隽恐底兇螅鄬?duì)更容易發(fā)生滑坡,但兩坡體仍處于穩(wěn)定狀態(tài)。(3)自重+地震工況圖4-101-1′剖面區(qū)域最大剪應(yīng)變?cè)隽繄D圖4-114-4′剖面區(qū)域最大剪應(yīng)變?cè)隽繄D在自重+地震工況下,能從兩圖中更明顯地看出與自重工況下最大剪應(yīng)變?cè)隽繄D的不同,1-1′剖面區(qū)域滑帶從藍(lán)變紅的區(qū)域相較于暴雨工況更大,4-4′剖面區(qū)域的滑帶也變得更明顯,出此之外,二者的安全系數(shù)相較于暴雨下降得更多,說(shuō)明地震對(duì)二者穩(wěn)定性的影響大于暴雨工況下的影響。4.3.2邊坡內(nèi)部應(yīng)力(1)自重工況圖4-121-1′剖面水平向應(yīng)力云圖圖4-131-1′剖面豎直向應(yīng)力云圖圖4-144-4′剖面水平向應(yīng)力云圖圖4-154-4′剖面豎直向應(yīng)力云圖分析水平向應(yīng)力云圖,兩坡體表面所受主要為拉應(yīng)力,拉應(yīng)力主要作用于水平坡體淺層土體,越接近底部拉應(yīng)力越小,愈接近坡體表面,水平向應(yīng)力逐漸與坡體表面相垂直,水平向應(yīng)力最大值出現(xiàn)在坡體內(nèi)部。分析豎直向應(yīng)力云圖,斜坡土體主要受壓應(yīng)力作用,越接近坡體底部壓應(yīng)力越大,整體應(yīng)是穩(wěn)定的與前面所說(shuō)的穩(wěn)定性計(jì)算成果大致相同,且數(shù)值模擬所計(jì)算出的安全折減系數(shù)K>1,說(shuō)明兩滑坡在天然工況下基本穩(wěn)定。(2)自重+暴雨工況圖4-161-1′剖面水平向應(yīng)力云圖圖4-171-1′剖面豎直向應(yīng)力云圖圖4-184-4′剖面水平向應(yīng)力云圖圖4-194-4′剖面豎直向應(yīng)力云圖通過(guò)土壤水飽和度的改變來(lái)模擬斜坡在遭遇大暴雨時(shí)的數(shù)值,同理,該剖面的水平應(yīng)力值基本與天然狀態(tài)下相同,其安全折減系數(shù)均出現(xiàn)了小幅度的下降,雖然系數(shù)仍大于1,處于安全穩(wěn)定狀態(tài),但是也可通過(guò)此模擬看出降雨確實(shí)影響了兩個(gè)斜坡的應(yīng)力分布。(3)自重+地震工況圖4-201-1′剖面水平向應(yīng)力云圖圖4-211-1′剖面豎直向應(yīng)力云圖圖4-224-4′剖面水平向應(yīng)力云圖圖4-234-4′剖面豎直向應(yīng)力云圖由自重+地震工況下1-1′剖面、4-4′剖面水平向應(yīng)力圖可看出二者水平向應(yīng)力值相較于天然狀態(tài)下有明顯變化,安全折減系數(shù)也大幅下降,說(shuō)明地震發(fā)生對(duì)滑坡的影響相對(duì)更大,但與前文相符,該斜坡仍然處于穩(wěn)定狀態(tài)。4.4治理方案數(shù)值模擬這里主要模擬后緣削坡減小荷載及增加擋土墻兩種治理方案,與前文相對(duì)應(yīng)地,這里討論的也是應(yīng)力與最大剪應(yīng)變:4.4.1后緣削坡減小荷載后緣削坡減小荷載即在斜坡后緣減少一些土體,再運(yùn)行數(shù)值模擬探討斜坡的穩(wěn)定性是否提高。下面是兩斜坡剖面在后緣削坡減小荷載后的最大剪應(yīng)變?cè)隽繄D:(1)最大剪應(yīng)變=1\*GB3①自重工況圖4-241-1′剖面區(qū)域最大剪應(yīng)變?cè)隽繄D圖4-254-4′剖面區(qū)域最大剪應(yīng)變?cè)隽繄D在自重工況下后緣削坡減載有較明顯的維穩(wěn)作用,從兩圖中可看到二者的安全折減系數(shù)較后緣削坡減載之前有明顯的增大,且最大剪應(yīng)變都有減小。若在天然不發(fā)生大暴雨,大地震等災(zāi)害的前提下,該斜坡是穩(wěn)定的,發(fā)生滑坡的可能性較小。=2\*GB3②自重+暴雨工況圖4-261-1′剖面區(qū)域最大剪應(yīng)變?cè)隽繄D圖4-274-4′剖面區(qū)域最大剪應(yīng)變?cè)隽繄D在自重+降雨工況下,后緣削坡減載治理工程相較于相同工況下的未治理邊坡仍起到一定作用,且最大剪應(yīng)變都有減小,但是對(duì)H2滑坡的作用沒(méi)有那么理想,所以在這里除了考慮此治理方法,在后面也考慮了擋土墻對(duì)不同邊坡的作用,選擇更為合適治理方案。=3\*GB3③自重+地震工況圖4-281-1′剖面區(qū)域最大剪應(yīng)變?cè)隽繄D圖4-294-4′剖面區(qū)域最大剪應(yīng)變?cè)隽繄D在自重+地震工況下,后緣削坡減載治理方法同樣有效,從1-1′剖面來(lái)看,滑帶有所下移,在這種治理方式下的坡體前緣所受的壓力減小,效果明顯。但是4-4′剖面效果是不夠明顯的,只是陡坎處不會(huì)滑坡坍塌,對(duì)坡體前緣影響不大,這里可以考慮另外的治理方案,或者結(jié)合更多的方式方法來(lái)治理。(2)邊坡內(nèi)部應(yīng)力=1\*GB3①自重工況圖4-301-1′剖面水平向應(yīng)力云圖圖4-311-1′剖面豎直向應(yīng)力云圖圖4-324-4′剖面水平向應(yīng)力云圖圖4-334-4′剖面豎直向應(yīng)力云圖在自重工況下,后緣削坡減載后的坡體應(yīng)力云圖都有明顯變化,與前文相同,分析水平向應(yīng)力云圖,兩坡體表面所受主要為拉應(yīng)力,拉應(yīng)力主要作用于水平坡體淺層土體,越接近底部拉應(yīng)力越小,愈接近坡體表面,水平向應(yīng)力逐漸與坡體表面相垂直,水平向應(yīng)力最大值出現(xiàn)在坡體內(nèi)部。分析豎直向應(yīng)力云圖,斜坡土體主要受壓應(yīng)力作用,越接近坡體底部壓應(yīng)力越大,且數(shù)值模擬所計(jì)算出的安全折減系數(shù)K>2,說(shuō)明兩滑坡在削坡減載后自重工況下更加穩(wěn)定。=2\*GB3②自重+暴雨工況圖4-341-1′剖面水平向應(yīng)力云圖圖4-351-1′剖面豎直向應(yīng)力云圖圖4-364-4′剖面水平向應(yīng)力云圖圖4-374-4′剖面豎直向應(yīng)力云圖在自重+暴雨工況下,相較于相同工況后緣削坡減載之前安全系數(shù)有提高,對(duì)于4-4’剖面來(lái)說(shuō),解決了其陡坎太突出,容易發(fā)生坍塌的問(wèn)題,若將陡坎全部削平,不存在陡坎的情況,對(duì)于提高坡體穩(wěn)定性一定有質(zhì)的提升。=3\*GB3③自重+地震工況圖4-381-1′剖面水平向應(yīng)力云圖圖4-391-1′剖面豎直向應(yīng)力云圖圖4-404-4′剖面水平向應(yīng)力云圖圖4-414-4′剖面豎直向應(yīng)力云圖在自重+地震工況下的斜坡本身的穩(wěn)定性較差,安全穩(wěn)定性系數(shù)下降較多,但是相較于不采取治理措施的坡體,斜坡穩(wěn)定性還是有所增加。綜合來(lái)看,在后緣削坡減小荷載后每一種工況下的斜坡安全折減系數(shù)都有所增加。說(shuō)明后緣削坡減小荷載對(duì)加固該斜坡、增加穩(wěn)定性具有一定作用。4.4.2增加擋土墻增加擋土墻就是抵抗土體推力和重力,它通過(guò)在滑坡上方或滑坡邊上筑起一道堅(jiān)固的墻體,將土體阻擋在墻體后面,以達(dá)到阻擋滑坡繼續(xù)的效果。(1)自重工況圖4-421-1′剖面區(qū)域最大剪應(yīng)變?cè)隽繄D圖4-434-4′剖面區(qū)域最大剪應(yīng)變?cè)隽繄D在擋土墻的加持下,可以看到1-1′剖面區(qū)域最大剪應(yīng)變?cè)隽繄D中滑帶上移,擋土墻后的位置滑帶已經(jīng)消失,說(shuō)明擋土墻對(duì)滑坡前緣的治理存在著更好的意義,在此可以看到,若在擋土墻后修建居民房屋不容易發(fā)生滑坡,但是在4-4′剖面區(qū)域最大剪應(yīng)變?cè)隽繄D得出,該擋土墻對(duì)其應(yīng)變并沒(méi)有影響,那在H2滑坡中不建議使用擋土墻治理方法。(2)自重+暴雨工況圖4-441-1′剖面區(qū)域最大剪應(yīng)變?cè)隽繄D圖4-454-4′剖面區(qū)域最大剪應(yīng)變?cè)隽繄D在自重+降雨工況下,能看到安全折減系數(shù)相較自重工況下有減小,但相較于同樣工況下未采取任何措施的情況,仍然是有所增加的,所以在降雨工況下增加擋土墻能使邊坡更加穩(wěn)定,但是同樣的,對(duì)H2邊坡的治理效果不明顯。(3)自重+地震工況圖4-461-1′剖面區(qū)域最大剪應(yīng)變?cè)隽繄D圖4-474-4′剖面區(qū)域最大剪應(yīng)變?cè)隽繄D在自重+地震工況下,能看到安全折減系數(shù)相較自重工況下有減小,但相較于同樣工況下未采取任何措施的情況,仍然是有所增加的,所以在自重+地震工況下增加擋土墻能使邊坡更加穩(wěn)定。綜上所述,在擋土墻增加后每一種工況下的斜坡安全折減系數(shù)都有所增加,說(shuō)明增加擋土墻對(duì)加固H1斜坡、增加穩(wěn)定性都具有一定作用,但對(duì)H2意義不大。(2)邊坡內(nèi)部應(yīng)力=1\*GB3①自重工況圖4-481-1′剖面水平向應(yīng)力云圖圖4-491-1′剖面豎直向應(yīng)力云圖圖4-504-4′剖面水平向應(yīng)力云圖圖4-514-4′剖面豎直向應(yīng)力云圖在自重工況下,擋土墻治理后的坡體應(yīng)力云圖都有明顯變化,與前文相同,分析水平向應(yīng)力云圖,兩坡體表面所受主要為拉應(yīng)力,拉應(yīng)力主要作用于水平坡體淺層土體,越接近底部拉應(yīng)力越小,愈接近坡體表面,水平向應(yīng)力逐漸與坡體表面相垂直,水平向應(yīng)力最大值出現(xiàn)在坡體內(nèi)部。分析豎直向應(yīng)力云圖,斜坡土體主要受壓應(yīng)力作用,越接近坡體底部壓應(yīng)力越大,且數(shù)值模擬所計(jì)算出的安全折減系數(shù)K>2,說(shuō)明兩滑坡在擋土墻治理后自重工況下更加穩(wěn)定。=2\*GB3②自重+暴雨工況圖4-521-1′剖面水平向應(yīng)力云圖圖4-531-1′剖面豎直向應(yīng)力云圖圖4-544-4′剖面水平向應(yīng)力云圖圖4-554-4′剖面豎直向應(yīng)力云圖在自重+暴雨工況下,相較于相同工況擋土墻治理之前安全系數(shù)有提高,對(duì)于4-4’剖面來(lái)說(shuō),由于坡體主要不穩(wěn)定表現(xiàn)在陡坎上,所以加入擋土墻對(duì)其內(nèi)部應(yīng)力影響不大,但對(duì)于1-1’來(lái)說(shuō),坡體傾斜度較大,坡體前緣所受的壓應(yīng)力就更大,增加的擋土墻能分擔(dān)部分應(yīng)力,所以效果更明顯。=3\*GB3③自重+地震工況圖4-561-1′剖面水平向應(yīng)力云圖圖4-571-1′剖面豎直向應(yīng)力云圖圖4-584-4′剖面水平向應(yīng)力云圖圖4-594-4′剖面豎直向應(yīng)力云圖在自重+地震工況下的斜坡本身的穩(wěn)定性較差,安全穩(wěn)定性系數(shù)下降較多,但是相較于不采取治理措施的坡體,斜坡穩(wěn)定性還是有所增加。4.4.3結(jié)論H1滑坡防治方案建議為在村道公路內(nèi)側(cè)設(shè)置“抗滑擋土墻”,擋土墻能切斷滑帶對(duì)坡體前緣的進(jìn)一步影響,不進(jìn)行后緣削坡減載;由于H2滑坡在最不利工況下仍處于基本穩(wěn)定狀態(tài),而且這兩種治理方法對(duì)其穩(wěn)定性影響不大,因此不對(duì)H2滑坡采取工程防治措施。5結(jié)論與建議5.1結(jié)論H1滑坡區(qū)的地形較緩,經(jīng)過(guò)三維有限元軟件FLAC3d進(jìn)行數(shù)值模擬分析,該滑坡在自重工況下基本穩(wěn)定,暴雨工況下影響相較于地震工況下穩(wěn)定性影響較小,變化不是很大。經(jīng)過(guò)后續(xù)的方案改進(jìn)數(shù)值模擬,H1滑坡防治方案建議為在村道公路內(nèi)側(cè)設(shè)置“抗滑擋土墻”,擋土墻能切斷滑帶對(duì)坡體前緣的進(jìn)一步影響,不進(jìn)行后緣削坡減載。H2滑坡的主要危險(xiǎn)性體現(xiàn)在其后緣的陡坎處,在進(jìn)行三維有限元軟件FLAC3d進(jìn)行模擬時(shí)也能得到陡坎處穩(wěn)定性較差的結(jié)論。因此在后續(xù)治理方案的模擬分析中,將陡坎進(jìn)行削坡,能減小其由于滑坡而造成的不良后果。但是由于H2滑坡在最不利工況下仍處于基本穩(wěn)定狀態(tài),而且這兩種治理方法對(duì)其穩(wěn)定性影響不大,因此不對(duì)H2滑坡采取工程防治措施。5.2建議5.2.1防治方案建議 (1)治理方案根據(jù)“以人為本”和“經(jīng)濟(jì)合理”相結(jié)合的原則,根據(jù)實(shí)地調(diào)查結(jié)果、滑坡基本特征分析和計(jì)算結(jié)果,提出了以下方案建議:H1滑坡防治方案建議為在村道公路內(nèi)側(cè)設(shè)置“抗滑擋土墻”;由于H2滑坡在最不利工況下仍處于基本穩(wěn)定狀態(tài),因此不對(duì)H2滑坡采取工程防治措施;在正式實(shí)施滑坡治理工作之前,建議地方政府和監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)滑坡采取以下應(yīng)急行動(dòng):=1\*GB3①?lài)?yán)禁在滑坡及其周?chē)ㄓ绕涫腔虑熬墸┻M(jìn)行任何不利于滑坡穩(wěn)定的活動(dòng),如取土、開(kāi)挖等;=2\*GB3②嚴(yán)禁開(kāi)展增加滑坡荷載的活動(dòng),如種植增加滑坡荷載的大樹(shù)種,限制放置增加滑坡風(fēng)荷載的物品;必須嚴(yán)格限制滑坡施工活動(dòng);(2)監(jiān)測(cè)措施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作應(yīng)擴(kuò)展到滑坡治理的所有階段,包括治理之前、期間和之后,以確保實(shí)現(xiàn)防災(zāi)和減災(zāi)目標(biāo)。需要對(duì)滑坡進(jìn)行長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),并在雨季加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。應(yīng)派遣專(zhuān)人加強(qiáng)對(duì)滑坡前緣、陡坎、后壁、裂縫和地下水出露的檢查。必須及時(shí)通知當(dāng)?shù)鼐用窈托腥水惓G闆r,緊急避險(xiǎn);制定切實(shí)可行的地質(zhì)災(zāi)害管理措施,加強(qiáng)對(duì)滑坡的治理。5.2.2總體建議(1)鑒于滑坡變形的明顯跡象,建議盡快實(shí)施滑坡治理工程設(shè)計(jì),實(shí)施滑坡項(xiàng)目治理措施。(2)建議在旱季修建支擋工程,以確保施工期間斜坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。施工期間,必須及時(shí)澆筑混凝土,以確保工程效率。(3)建議在管理滑坡之前,特別是在雨季和持續(xù)降雨期間,對(duì)滑坡進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)和預(yù)警工作。為了加強(qiáng)對(duì)斜坡變形和裂縫位移的監(jiān)測(cè),指定專(zhuān)人對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè),并加強(qiáng)對(duì)前緣、陡坡、后壁、裂縫等的檢查。如果檢測(cè)到異常,應(yīng)及時(shí)通知當(dāng)?shù)鼐用窈托腥司o急疏散。(4)施工期間開(kāi)展監(jiān)測(cè)滑坡堆積變形工作,確保施工安全。參考文獻(xiàn)[1]張國(guó)慶.滑坡穩(wěn)定性及抗滑樁加固治理數(shù)值模擬研究[J].四川水泥,2024.[2]何強(qiáng).山體滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及治理研究[J].江西建材,2023(10).[3]劉華,廖紅劍.火烽村七社滑坡穩(wěn)定性數(shù)值模擬分析[J].建筑技術(shù)開(kāi)發(fā),2023(07).[4]傅興安,閆福根,譚海.孤山航電樞紐工程羅行灘滑坡穩(wěn)定性分析與治理設(shè)計(jì)[J].水利水電快報(bào),2023(06).[5]岳耀武.滑坡地質(zhì)災(zāi)害的穩(wěn)定性及治理方案研究[J].冶金管理,2023(09).[6]周玲.儀隴縣鄧家塝滑坡穩(wěn)定性分析與治理[D].西南科技大學(xué),2017.[7]王率.基于FLAC3D數(shù)值分析方法的前郭縣朝陽(yáng)村后山滑坡穩(wěn)定性研究及治理設(shè)計(jì)[D].吉林大學(xué),2018.[8]田新棟.陜西省黃陵縣雙龍滑坡穩(wěn)定性分析及治理方案優(yōu)選[D].長(zhǎng)安大學(xué),2021.[9]程毅銘,程相恩,王風(fēng).河南伊川縣雙頭寨滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及治理方案研究[J].地下水,2023(05).[10]王聰.降雨作用下滑坡穩(wěn)定性及抗滑樁治理效果分析[J
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