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天全二中滑坡發(fā)育特征剖析與精準(zhǔn)防治措施設(shè)計(jì)研究一、緒論1.1研究背景與意義滑坡作為一種常見(jiàn)且危害巨大的地質(zhì)災(zāi)害,對(duì)人類生命財(cái)產(chǎn)安全和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。在山區(qū),滑坡的發(fā)生往往伴隨著人員傷亡、基礎(chǔ)設(shè)施損毀、交通中斷以及生態(tài)系統(tǒng)的破壞,造成不可估量的損失。天全二中所處區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜,受多種地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和自然因素的影響,滑坡災(zāi)害頻發(fā)。天全二中位于四川盆地西緣,龍門山構(gòu)造帶南段,新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈,地震活動(dòng)頻繁,區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,巖石破碎,為滑坡的形成提供了有利的地質(zhì)條件。此外,該地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,降水充沛,且多集中在夏季,暴雨頻發(fā),大量降水滲入地下,增加了巖土體的重量和孔隙水壓力,降低了巖土體的抗剪強(qiáng)度,從而誘發(fā)滑坡。天全二中滑坡的發(fā)生,直接威脅到學(xué)校師生的生命安全和正常教學(xué)秩序。學(xué)校作為人員密集場(chǎng)所,一旦發(fā)生滑坡災(zāi)害,后果不堪設(shè)想?;驴赡軐?dǎo)致教學(xué)樓、宿舍等建筑物倒塌,造成師生傷亡;還可能破壞學(xué)校的基礎(chǔ)設(shè)施,如道路、水電供應(yīng)等,影響學(xué)校的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,近年來(lái),我國(guó)因滑坡災(zāi)害導(dǎo)致的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失呈上升趨勢(shì),其中學(xué)校等人員密集場(chǎng)所的滑坡災(zāi)害事故也時(shí)有發(fā)生。因此,對(duì)天全二中滑坡發(fā)育特征及防治措施的研究具有迫切的現(xiàn)實(shí)需求,對(duì)于保障學(xué)校師生的生命安全和正常教學(xué)秩序具有重要意義。通過(guò)對(duì)天全二中滑坡的研究,深入了解其發(fā)育特征和形成機(jī)制,能夠?yàn)樵摶碌姆乐翁峁┛茖W(xué)依據(jù)。針對(duì)滑坡的具體情況,制定合理的防治措施,如抗滑樁、擋土墻、排水系統(tǒng)等,可以有效地阻止滑坡的進(jìn)一步發(fā)展,降低滑坡災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),對(duì)天全二中滑坡的研究成果,還可以為其他類似地區(qū)的滑坡防治提供參考和借鑒,推動(dòng)滑坡防治技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。在實(shí)際應(yīng)用中,許多地區(qū)在進(jìn)行滑坡防治時(shí),都會(huì)參考已有的成功案例和研究成果,結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件和實(shí)際情況,制定相應(yīng)的防治方案。因此,對(duì)天全二中滑坡的研究,對(duì)于指導(dǎo)類似地區(qū)的滑坡防治工作具有重要的實(shí)踐意義。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在滑坡發(fā)育特征研究方面,國(guó)外起步較早,積累了豐富的理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。瑞士學(xué)者海姆(A.Heim)早在1882年發(fā)表的關(guān)于阿爾卑斯山區(qū)滑坡論文,開(kāi)啟了滑坡研究的先河。此后,國(guó)外學(xué)者對(duì)滑坡的基本特征、形成機(jī)制、影響因素等進(jìn)行了深入研究。在滑坡形成機(jī)制方面,明確了地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水等因素對(duì)滑動(dòng)面(帶)形成的重要影響,以及重力、摩擦力和水的沖刷等因素對(duì)滑動(dòng)體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的作用。在影響因素研究中,全面分析了地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、地貌形態(tài)、氣候條件、地下水等自然因素以及人類工程活動(dòng)等人為因素對(duì)滑坡的影響。國(guó)內(nèi)在滑坡研究領(lǐng)域也取得了顯著進(jìn)展。依托眾多科研院所和高校,針對(duì)滑坡的成因、預(yù)測(cè)、監(jiān)測(cè)和預(yù)防等方面開(kāi)展了大量研究工作。例如,在滑坡成因研究中,結(jié)合國(guó)內(nèi)復(fù)雜的地質(zhì)條件和多樣的氣候特征,深入剖析了不同地區(qū)滑坡形成的主導(dǎo)因素;在監(jiān)測(cè)技術(shù)方面,研發(fā)了多種適用于不同地形和地質(zhì)條件的監(jiān)測(cè)方法和儀器設(shè)備。以“5?12”汶川地震觸發(fā)的大量滑坡為例,國(guó)內(nèi)學(xué)者通過(guò)詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和分析,深入研究了地震滑坡的分布規(guī)律、形成機(jī)制以及與地震參數(shù)的關(guān)系,為地震滑坡的防治提供了重要的科學(xué)依據(jù)。在滑坡防治措施研究方面,國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)先進(jìn)且經(jīng)驗(yàn)豐富。美國(guó)注重滑坡預(yù)警系統(tǒng)和快速響應(yīng)機(jī)制的建立,利用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)和數(shù)據(jù)分析手段,實(shí)現(xiàn)對(duì)滑坡災(zāi)害的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和快速預(yù)警;日本著重于對(duì)滑坡的預(yù)防和應(yīng)對(duì)措施的研究和應(yīng)用,在土體加固、排水系統(tǒng)建設(shè)、植被護(hù)坡等綜合措施方面取得了良好成效,并且在鋼管樁等防治技術(shù)上有深入研究;歐洲國(guó)家采用土體加固、排水系統(tǒng)建設(shè)、植被護(hù)坡等綜合措施,對(duì)滑坡進(jìn)行有效治理。中國(guó)政府高度重視滑坡防治工程,投入大量資源。在防治措施上,主要包括提高地質(zhì)災(zāi)害防治意識(shí)、加強(qiáng)預(yù)警監(jiān)測(cè)、實(shí)施工程治理等。在工程治理方面,針對(duì)不同規(guī)模和類型的滑坡,采用了抗滑樁、擋土墻、排水系統(tǒng)、削坡減載等多種工程措施,并取得了一定的成果。例如,對(duì)于大型滑坡,大截面挖孔鋼筋混凝土抗滑樁的研究和應(yīng)用取得了不少成功實(shí)例;對(duì)于中小型滑坡,擋土墻與排水相結(jié)合的方法應(yīng)用廣泛。同時(shí),國(guó)內(nèi)在滑坡防治技術(shù)研發(fā)上不斷創(chuàng)新,如引入3D打印技術(shù)、微型樁技術(shù)、錨桿(索)技術(shù)等新型技術(shù),為滑坡防治提供了更多選擇。盡管國(guó)內(nèi)外在滑坡發(fā)育特征及防治措施研究方面取得了諸多成果,但仍存在一些不足。在滑坡發(fā)育特征研究中,對(duì)于復(fù)雜地質(zhì)條件和特殊氣候環(huán)境下的滑坡形成機(jī)制和演化過(guò)程,尚未完全明晰;在監(jiān)測(cè)技術(shù)上,雖然取得了一定進(jìn)展,但仍需進(jìn)一步提高監(jiān)測(cè)的精度和時(shí)效性,以及對(duì)多源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的融合分析能力。在防治措施方面,部分新型防治技術(shù)的應(yīng)用仍存在局限性,如3D打印技術(shù)在大規(guī)模滑坡治理中的應(yīng)用還需進(jìn)一步探索;一些傳統(tǒng)防治措施在應(yīng)對(duì)復(fù)雜滑坡時(shí)效果有待提升,且工程治理成本較高,需要在保證治理效果的前提下,降低成本。此外,在滑坡防治的綜合規(guī)劃和管理方面,還需要進(jìn)一步加強(qiáng),以實(shí)現(xiàn)對(duì)滑坡災(zāi)害的全方位、系統(tǒng)性防治。1.3研究目標(biāo)與內(nèi)容本研究旨在深入剖析天全二中滑坡的發(fā)育特征,全面探究其形成機(jī)制,并制定科學(xué)有效的防治措施,以保障學(xué)校師生的生命財(cái)產(chǎn)安全,維護(hù)學(xué)校的正常教學(xué)秩序,具體研究目標(biāo)如下:精準(zhǔn)掌握滑坡發(fā)育特征:詳細(xì)調(diào)查滑坡的邊界范圍、規(guī)模大小、形態(tài)特征,以及滑坡體的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)特征等,準(zhǔn)確把握滑坡的現(xiàn)狀,為后續(xù)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。深入探究滑坡形成機(jī)制:綜合分析地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、地形地貌、氣象水文以及人類工程活動(dòng)等因素對(duì)滑坡形成的影響,明確滑坡的形成原因和演化過(guò)程,揭示其內(nèi)在機(jī)制。制定科學(xué)有效的防治措施:依據(jù)滑坡的發(fā)育特征和形成機(jī)制,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,提出針對(duì)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的防治措施,降低滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn),確保滑坡體的穩(wěn)定。圍繞上述研究目標(biāo),本研究將重點(diǎn)開(kāi)展以下內(nèi)容:滑坡區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件研究:對(duì)滑坡區(qū)的地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造與地震、氣象、水文地質(zhì)條件以及人類工程活動(dòng)等進(jìn)行全面調(diào)查和分析。通過(guò)實(shí)地勘查、地質(zhì)測(cè)繪、鉆探取樣等手段,獲取詳細(xì)的地質(zhì)資料,為后續(xù)研究提供基礎(chǔ)支撐。在地形地貌研究中,利用地形圖和遙感影像,分析滑坡區(qū)的地勢(shì)起伏、坡度、坡向等特征;在地層巖性研究中,通過(guò)巖芯分析和土工試驗(yàn),確定巖土體的物理力學(xué)性質(zhì);在地質(zhì)構(gòu)造與地震研究中,收集區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造資料,分析斷裂構(gòu)造對(duì)滑坡的控制作用,評(píng)估地震對(duì)滑坡穩(wěn)定性的影響?;麦w發(fā)育特征研究:詳細(xì)研究滑坡的發(fā)育特征,包括滑坡區(qū)地貌形態(tài)及邊界特征、滑坡體變形特征、滑坡物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征等。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、裂縫測(cè)量、位移監(jiān)測(cè)等方法,獲取滑坡的第一手資料,分析滑坡的變形規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì)。例如,通過(guò)對(duì)滑坡邊界裂縫的測(cè)量和追蹤,確定滑坡的邊界范圍;通過(guò)對(duì)滑坡體表面位移的監(jiān)測(cè),分析滑坡的變形速率和方向?;鲁梢驒C(jī)制分析:從地質(zhì)、氣象、水文和人類活動(dòng)等多方面入手,深入分析滑坡的成因機(jī)制。運(yùn)用地質(zhì)力學(xué)原理、水文地質(zhì)學(xué)理論和工程地質(zhì)學(xué)方法,探討各種因素對(duì)滑坡形成的作用方式和相互關(guān)系。例如,分析降雨入滲對(duì)巖土體力學(xué)性質(zhì)的影響,探討地下水對(duì)滑動(dòng)面形成和發(fā)展的作用,研究人類工程活動(dòng)(如切坡、加載等)對(duì)滑坡穩(wěn)定性的影響?;路€(wěn)定性分析計(jì)算與評(píng)價(jià):選取合適的計(jì)算模型和方法,對(duì)滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行定量分析計(jì)算。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果,確定滑坡巖土體的物理力學(xué)參數(shù),如抗剪強(qiáng)度、重度等。根據(jù)不同的工況條件,計(jì)算滑坡的穩(wěn)定系數(shù),評(píng)價(jià)滑坡的穩(wěn)定性狀態(tài)。同時(shí),進(jìn)行滑坡穩(wěn)定性敏感因素分析,確定對(duì)滑坡穩(wěn)定性影響較大的因素,為防治措施的制定提供依據(jù)?;轮卫砉こ檀胧┰O(shè)計(jì):根據(jù)滑坡的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)果和成因機(jī)制分析,制定針對(duì)性的治理工程措施。包括抗滑樁、擋土墻、排水系統(tǒng)、削坡減載等工程措施的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,充分考慮工程的安全性、經(jīng)濟(jì)性和可行性,確保治理工程能夠有效地提高滑坡的穩(wěn)定性,達(dá)到預(yù)期的防治效果。例如,在抗滑樁設(shè)計(jì)中,根據(jù)滑坡推力和地質(zhì)條件,確定抗滑樁的直徑、長(zhǎng)度、間距等參數(shù);在排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,合理布置截水溝、排水溝和排水孔,降低地下水水位,減小孔隙水壓力。1.4研究方法與技術(shù)路線為實(shí)現(xiàn)研究目標(biāo),本研究綜合運(yùn)用多種研究方法,確保研究的全面性和深入性:地質(zhì)調(diào)查法:通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查、地質(zhì)測(cè)繪等手段,對(duì)滑坡區(qū)的地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件以及人類工程活動(dòng)等進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,獲取第一手資料,為后續(xù)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在地形地貌調(diào)查中,使用全站儀、GPS等設(shè)備進(jìn)行地形測(cè)量,繪制詳細(xì)的地形圖;在地層巖性調(diào)查中,觀察巖石露頭,采集巖石樣本進(jìn)行分析,確定地層的分布和巖性特征;在地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查中,通過(guò)地質(zhì)羅盤測(cè)量巖層產(chǎn)狀,分析斷裂、褶皺等構(gòu)造的分布和特征。物理力學(xué)測(cè)試法:對(duì)滑坡體及滑床的巖土體進(jìn)行室內(nèi)物理力學(xué)試驗(yàn),測(cè)定巖土體的密度、含水量、孔隙比、抗剪強(qiáng)度、壓縮模量等物理力學(xué)參數(shù),為滑坡穩(wěn)定性分析和防治措施設(shè)計(jì)提供依據(jù)。在抗剪強(qiáng)度測(cè)試中,采用直剪試驗(yàn)和三軸剪切試驗(yàn),獲取巖土體的抗剪強(qiáng)度指標(biāo);在壓縮模量測(cè)試中,使用壓縮儀測(cè)定巖土體的壓縮性。數(shù)值模擬法:利用專業(yè)的巖土工程數(shù)值模擬軟件,如FLAC3D、ANSYS等,建立滑坡的數(shù)值模型,模擬滑坡在不同工況下的變形和破壞過(guò)程,分析滑坡的穩(wěn)定性,預(yù)測(cè)滑坡的發(fā)展趨勢(shì),為防治措施的制定提供參考。在數(shù)值模擬中,根據(jù)地質(zhì)調(diào)查和物理力學(xué)測(cè)試結(jié)果,確定模型的邊界條件和參數(shù),模擬不同工況下的滑坡穩(wěn)定性,分析滑坡的變形和破壞機(jī)制。文獻(xiàn)研究法:廣泛查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料,了解滑坡發(fā)育特征、形成機(jī)制及防治措施的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),借鑒已有研究成果和經(jīng)驗(yàn),為本研究提供理論支持和技術(shù)參考。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外滑坡研究文獻(xiàn)的分析,總結(jié)滑坡形成機(jī)制的研究方法和成果,了解防治措施的應(yīng)用案例和效果,為本研究提供思路和借鑒。本研究的技術(shù)路線如圖1-1所示:資料收集與整理:收集滑坡區(qū)的地質(zhì)、氣象、水文等相關(guān)資料,對(duì)資料進(jìn)行整理和分析,了解滑坡區(qū)的基本情況。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與勘查:進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和勘查,包括地形地貌測(cè)繪、地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查、水文地質(zhì)調(diào)查等,獲取滑坡區(qū)的第一手資料。物理力學(xué)測(cè)試:采集滑坡體及滑床的巖土體樣本,進(jìn)行室內(nèi)物理力學(xué)試驗(yàn),測(cè)定巖土體的物理力學(xué)參數(shù)?;掳l(fā)育特征分析:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和勘查結(jié)果,分析滑坡的發(fā)育特征,包括滑坡區(qū)地貌形態(tài)及邊界特征、滑坡體變形特征、滑坡物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征等?;鲁梢驒C(jī)制分析:綜合考慮地質(zhì)、氣象、水文和人類活動(dòng)等因素,分析滑坡的成因機(jī)制,明確滑坡的形成原因和演化過(guò)程?;路€(wěn)定性分析計(jì)算:選取合適的計(jì)算模型和方法,對(duì)滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行定量分析計(jì)算,確定滑坡在不同工況下的穩(wěn)定系數(shù)?;路€(wěn)定性評(píng)價(jià):根據(jù)穩(wěn)定性分析計(jì)算結(jié)果,評(píng)價(jià)滑坡的穩(wěn)定性狀態(tài),分析滑坡的穩(wěn)定性敏感因素,預(yù)測(cè)滑坡的變形發(fā)展趨勢(shì)?;轮卫砉こ檀胧┰O(shè)計(jì):根據(jù)滑坡的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)果和成因機(jī)制分析,制定針對(duì)性的治理工程措施,包括抗滑樁、擋土墻、排水系統(tǒng)、削坡減載等工程措施的設(shè)計(jì)。方案論證與優(yōu)化:對(duì)治理工程措施方案進(jìn)行論證和優(yōu)化,確保方案的安全性、經(jīng)濟(jì)性和可行性。成果總結(jié)與應(yīng)用:總結(jié)研究成果,撰寫研究報(bào)告,為天全二中滑坡的防治提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持,并為其他類似地區(qū)的滑坡防治提供參考。[此處插入技術(shù)路線圖1-1]二、天全二中滑坡區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件2.1地形地貌天全二中位于四川盆地西緣,處于構(gòu)造侵蝕高中山與河谷侵蝕堆積地貌的過(guò)渡地帶。該區(qū)域地勢(shì)總體呈現(xiàn)西北高、東南低的態(tài)勢(shì),地形起伏較大,山巒連綿,溝谷縱橫?;聟^(qū)位于學(xué)校后山,處于斜坡地帶,山體形態(tài)較為復(fù)雜,局部地段呈階梯狀。滑坡區(qū)所在斜坡坡度在25°-45°之間,平均坡度約為35°。其中,滑坡體中上部坡度相對(duì)較陡,約為40°-45°,下部坡度稍緩,約為25°-35°。這種坡度條件使得滑坡體在重力作用下具有較大的下滑力,為滑坡的發(fā)生提供了地形條件。根據(jù)實(shí)地測(cè)量和地形圖分析,滑坡區(qū)相對(duì)高差約為50-80米。從坡頂?shù)狡碌?,高差變化明顯,較大的高差進(jìn)一步增加了滑坡體的勢(shì)能,一旦坡體穩(wěn)定性受到破壞,滑坡體在重力勢(shì)能的作用下極易發(fā)生滑動(dòng)。滑坡區(qū)處于青衣江右岸階地及坡殘積堆積混合層,地形地貌受河流侵蝕和堆積作用影響顯著。在人類工程活動(dòng)前,邊坡現(xiàn)狀穩(wěn)定。然而,隨著2013年蘆山地震后該區(qū)域作為新縣城擴(kuò)展區(qū)域的開(kāi)發(fā)建設(shè),2015年學(xué)校場(chǎng)地大面積開(kāi)挖建設(shè)(挖坡和填方)造成原始地形地貌變化。在場(chǎng)地開(kāi)挖過(guò)程中,形成了4-10m的土質(zhì)臨空面,改變了原有的地形地貌形態(tài),破壞了土體結(jié)構(gòu)及物理力學(xué)特征,使得坡體的穩(wěn)定性受到極大影響,為滑坡的形成埋下了隱患。在滑坡區(qū)周邊,分布著一些沖溝和小型的山間洼地。沖溝在長(zhǎng)期的水流侵蝕作用下,切割深度較大,部分沖溝與滑坡區(qū)相連,為地表水的匯集和下滲提供了通道,加劇了坡體的不穩(wěn)定。山間洼地則容易積水,導(dǎo)致地下水位升高,對(duì)坡體的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。2.2地層巖性滑坡區(qū)出露的地層巖性主要有第四系全新統(tǒng)耕植土層(Q4pd)、全新統(tǒng)人工填土層(Q4ml)、全新統(tǒng)坡殘積層(Q4dl+el)、全新統(tǒng)沖洪積層(Q4al+pl)以及白堊系中統(tǒng)灌口組地層(K2g),各層特征如下:第四系全新統(tǒng)耕植土層(Q4pd):主要分布于滑坡區(qū)地表,厚度較薄,一般在0.2-0.5米之間。該層土顏色較深,多為灰黑色或黃褐色,主要由粘性土組成,含有大量的植物根系和腐殖質(zhì),結(jié)構(gòu)疏松,透水性較好,但抗剪強(qiáng)度較低,在雨水沖刷和浸泡下,容易發(fā)生變形和破壞。全新統(tǒng)人工填土層(Q4ml):是由于2015年學(xué)校場(chǎng)地大面積開(kāi)挖建設(shè)形成的,厚度在1-5米不等。該層土成分復(fù)雜,主要由粉質(zhì)粘土、砂土、碎石等組成,且顆粒大小不均,填筑質(zhì)量較差,壓實(shí)度不足,結(jié)構(gòu)松散,孔隙率較大,工程性質(zhì)較差。在自重和外部荷載作用下,容易產(chǎn)生壓縮變形,且與下部土層的結(jié)合程度較差,容易形成滑動(dòng)面。全新統(tǒng)坡殘積層(Q4dl+el):分布于滑坡體中上部,厚度在3-8米之間。該層土主要由粉質(zhì)粘土和少量碎石組成,碎石含量一般在10%-30%左右,呈棱角狀,大小不一,分選性差。粉質(zhì)粘土呈可塑-軟塑狀態(tài),含水量較高,抗剪強(qiáng)度較低。坡殘積層的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)特征使其在降雨和地下水作用下,容易發(fā)生軟化和滑動(dòng)。全新統(tǒng)沖洪積層(Q4al+pl):位于滑坡體下部及周邊河谷地帶,厚度在5-15米之間。該層土主要由砂卵石、粉質(zhì)粘土組成,砂卵石含量較高,一般在50%-70%左右,粒徑較大,磨圓度較好,分選性較好。粉質(zhì)粘土呈硬塑-可塑狀態(tài),工程性質(zhì)相對(duì)較好,但在長(zhǎng)期的水流沖刷和浸泡下,其結(jié)構(gòu)也會(huì)受到一定程度的破壞,導(dǎo)致強(qiáng)度降低。白堊系中統(tǒng)灌口組地層(K2g):是滑坡區(qū)的下伏基巖,巖性主要為紫紅色泥巖、砂巖互層。泥巖呈薄層狀,質(zhì)軟,遇水易軟化、崩解,抗風(fēng)化能力較弱;砂巖呈中厚層狀,質(zhì)地相對(duì)較硬,但在長(zhǎng)期的風(fēng)化作用下,節(jié)理、裂隙較為發(fā)育,巖石完整性受到破壞。泥巖和砂巖的互層結(jié)構(gòu)使得基巖的力學(xué)性質(zhì)差異較大,在地下水和風(fēng)化作用下,容易形成軟弱結(jié)構(gòu)面,為滑坡的發(fā)生提供了地質(zhì)基礎(chǔ)。各層之間的接觸關(guān)系較為復(fù)雜。第四系全新統(tǒng)耕植土層與全新統(tǒng)人工填土層呈不整合接觸,由于人工填土層的填筑過(guò)程較為隨意,與耕植土層之間沒(méi)有經(jīng)過(guò)良好的壓實(shí)和處理,兩者之間存在明顯的分界面,結(jié)合不緊密。全新統(tǒng)人工填土層與全新統(tǒng)坡殘積層之間多為過(guò)渡接觸,但由于人工填土層的填筑改變了原有的地形地貌和土體結(jié)構(gòu),兩者之間的力學(xué)性質(zhì)差異較大,在一定條件下容易產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。全新統(tǒng)坡殘積層與全新統(tǒng)沖洪積層之間也呈過(guò)渡接觸,其接觸帶處的土體性質(zhì)變化較為明顯,抗剪強(qiáng)度相對(duì)較低。全新統(tǒng)沖洪積層與白堊系中統(tǒng)灌口組地層呈角度不整合接觸,基巖頂面起伏不平,與沖洪積層之間的摩擦力較小,在地震等外力作用下,容易發(fā)生沿基巖頂面的滑動(dòng)。2.3地質(zhì)構(gòu)造與地震天全二中滑坡區(qū)位于龍門山構(gòu)造帶南段,區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,斷裂構(gòu)造較為發(fā)育,對(duì)滑坡的形成和發(fā)展具有重要影響。龍門山構(gòu)造帶是青藏高原東緣的一條重要構(gòu)造邊界,經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng),地殼活動(dòng)強(qiáng)烈,其內(nèi)部發(fā)育有一系列北東向的斷裂帶,如龍門山主斷裂、前山斷裂和后山斷裂等。這些斷裂帶控制了區(qū)域內(nèi)的地層分布、地形地貌以及地震活動(dòng),也為滑坡的形成提供了地質(zhì)背景?;聟^(qū)附近存在一條規(guī)模較小的北東向斷裂,該斷裂在地表表現(xiàn)為一條明顯的線性構(gòu)造,斷裂兩側(cè)的地層巖性、產(chǎn)狀及構(gòu)造變形特征存在明顯差異。通過(guò)地質(zhì)測(cè)繪和探槽揭露發(fā)現(xiàn),斷裂帶寬度約為5-10米,由破碎的巖石、斷層泥和角礫巖組成,巖石破碎程度較高,結(jié)構(gòu)松散,抗剪強(qiáng)度低。斷裂帶的存在破壞了山體的完整性,使得山體內(nèi)部的應(yīng)力分布發(fā)生改變,形成了潛在的軟弱結(jié)構(gòu)面,為滑坡的發(fā)生創(chuàng)造了條件。在滑坡區(qū)的地層中,還發(fā)育有一些節(jié)理和裂隙,這些節(jié)理和裂隙多呈北東向和近南北向分布,與區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)方向基本一致。節(jié)理和裂隙的存在增加了巖石的透水性,使得地表水和地下水更容易滲入山體內(nèi)部,對(duì)巖土體起到軟化和侵蝕作用,進(jìn)一步降低了巖土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。此外,節(jié)理和裂隙還將巖體切割成大小不一的塊體,在重力和其他外力作用下,這些塊體容易發(fā)生松動(dòng)和滑落,進(jìn)而引發(fā)滑坡。地震是影響滑坡穩(wěn)定性的重要因素之一。天全二中所在區(qū)域地震活動(dòng)頻繁,歷史上曾發(fā)生過(guò)多次強(qiáng)烈地震。如2013年蘆山7.0級(jí)地震,對(duì)該區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境造成了極大的破壞,山體巖石破碎,巖土體結(jié)構(gòu)松散,大量潛在滑坡隱患被激活,導(dǎo)致滑坡災(zāi)害頻發(fā)。地震產(chǎn)生的地震波在傳播過(guò)程中,會(huì)使山體受到強(qiáng)烈的震動(dòng)作用,巖土體內(nèi)部產(chǎn)生附加應(yīng)力。當(dāng)附加應(yīng)力超過(guò)巖土體的強(qiáng)度極限時(shí),巖土體就會(huì)發(fā)生破壞和變形,從而引發(fā)滑坡。地震還會(huì)使山體的地形地貌發(fā)生改變,如產(chǎn)生崩塌、地裂縫等,這些改變進(jìn)一步加劇了山體的不穩(wěn)定,增加了滑坡發(fā)生的可能性。根據(jù)相關(guān)地震資料分析,該區(qū)域地震動(dòng)峰值加速度為0.30g,地震基本烈度為Ⅷ度。在如此高的地震烈度作用下,滑坡體的穩(wěn)定性受到嚴(yán)重威脅。地震發(fā)生時(shí),滑坡體可能會(huì)瞬間失穩(wěn)滑動(dòng),造成嚴(yán)重的災(zāi)害后果。此外,地震后的余震活動(dòng)也會(huì)持續(xù)對(duì)滑坡體產(chǎn)生影響,使得滑坡體在震后的一段時(shí)間內(nèi)仍處于不穩(wěn)定狀態(tài),隨時(shí)可能再次發(fā)生滑動(dòng)。2.4氣象條件天全二中所在區(qū)域?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)氣候,具有四季分明、雨熱同期的特點(diǎn)。這種氣候條件下,氣象要素中的降水和氣溫對(duì)滑坡的形成和發(fā)展有著顯著的影響。該地區(qū)多年平均降水量約為1600毫米,且降水分布極不均勻,主要集中在5-9月,這期間的降水量占全年降水量的70%-80%。在雨季,暴雨頻繁發(fā)生,短時(shí)間內(nèi)大量降水迅速匯聚,地表徑流急劇增加。地表徑流的沖刷作用會(huì)破壞坡體表面的植被和土體結(jié)構(gòu),使坡體表層土體松動(dòng),降低其抗沖刷能力。同時(shí),地表徑流還會(huì)攜帶大量泥沙和碎屑物質(zhì),在坡腳處堆積,增加坡腳的壓力,改變坡體的受力平衡,從而誘發(fā)滑坡。以2015年滑坡發(fā)生期間為例,連續(xù)多日的強(qiáng)降雨,降雨量累計(jì)達(dá)到500毫米以上,使得滑坡區(qū)土體含水量急劇增加,地下水位迅速上升,最終導(dǎo)致坡體失穩(wěn)滑動(dòng)。大量降水滲入地下后,會(huì)對(duì)滑坡產(chǎn)生多方面的影響。一方面,增加了巖土體的重量,使坡體的下滑力增大。根據(jù)巖土力學(xué)原理,下滑力與巖土體的重度和體積成正比,降水導(dǎo)致巖土體含水量增加,重度增大,從而下滑力增大。另一方面,孔隙水壓力增加,有效應(yīng)力減小,降低了巖土體的抗剪強(qiáng)度。根據(jù)太沙基有效應(yīng)力原理,土體的抗剪強(qiáng)度與有效應(yīng)力成正比,孔隙水壓力的增加會(huì)導(dǎo)致有效應(yīng)力減小,進(jìn)而使土體的抗剪強(qiáng)度降低。當(dāng)下滑力超過(guò)抗剪強(qiáng)度時(shí),滑坡就會(huì)發(fā)生。研究表明,在其他條件相同的情況下,巖土體含水量每增加10%,其抗剪強(qiáng)度可能降低15%-20%。氣溫的變化對(duì)滑坡也有一定影響。該區(qū)域年平均氣溫約為15℃,夏季氣溫較高,最高可達(dá)35℃以上,冬季氣溫較低,最低可達(dá)-5℃左右。氣溫的周期性變化會(huì)使巖土體產(chǎn)生熱脹冷縮現(xiàn)象。在夏季高溫時(shí),巖土體膨脹,內(nèi)部應(yīng)力增大;冬季低溫時(shí),巖土體收縮,可能導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展。這種反復(fù)的熱脹冷縮作用會(huì)破壞巖土體的結(jié)構(gòu),降低其強(qiáng)度。特別是對(duì)于一些巖石節(jié)理、裂隙發(fā)育的區(qū)域,熱脹冷縮作用更容易使巖石破碎,為滑坡的發(fā)生創(chuàng)造條件。在晝夜溫差較大的季節(jié),這種影響更為明顯。此外,氣溫還會(huì)影響積雪和凍土的融化。在冬季,滑坡區(qū)可能會(huì)有積雪覆蓋,春季氣溫升高,積雪融化,大量融水滲入地下,增加了坡體的含水量和孔隙水壓力,容易引發(fā)滑坡。對(duì)于存在凍土的區(qū)域,氣溫升高導(dǎo)致凍土融化,土體的物理力學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變,強(qiáng)度降低,也可能誘發(fā)滑坡。2.5水文地質(zhì)條件2.5.1地表水滑坡區(qū)地表水主要來(lái)源于大氣降水、坡面徑流和附近溪流。該區(qū)域年降水量豐富,多集中在雨季(5-9月),大量降水形成坡面徑流。坡面徑流沿斜坡表面流動(dòng),對(duì)坡體產(chǎn)生沖刷作用,破壞坡體表面的植被和土體結(jié)構(gòu),使坡體表層土體松動(dòng),降低其抗沖刷能力。此外,坡面徑流攜帶的泥沙和碎屑物質(zhì)在坡腳堆積,增加坡腳壓力,改變坡體受力平衡,誘發(fā)滑坡。滑坡區(qū)附近有一條溪流,溪流的水位和流量隨季節(jié)變化明顯。雨季時(shí),溪流流量增大,對(duì)坡腳的沖刷和浸泡作用增強(qiáng),削弱坡體穩(wěn)定性;旱季時(shí),溪流流量減小,但仍對(duì)坡體有一定影響。2.5.2地下水滑坡區(qū)地下水類型主要有孔隙水和基巖裂隙水??紫端x存于第四系全新統(tǒng)耕植土層、人工填土層、坡殘積層和沖洪積層的孔隙中。這些土層孔隙度較大,透水性較好,降水和地表水容易滲入形成孔隙水?;鶐r裂隙水則儲(chǔ)存于白堊系中統(tǒng)灌口組地層的裂隙中,由于基巖節(jié)理、裂隙發(fā)育,為地下水的儲(chǔ)存和運(yùn)移提供了空間。地下水的補(bǔ)給主要來(lái)自大氣降水和地表水的入滲。在雨季,大量降水迅速滲入地下,使地下水水位快速上升;而在旱季,補(bǔ)給量相對(duì)減少。地下水的徑流方向總體上與地形坡度一致,由高處向低處流動(dòng)。在滑坡體中,地下水徑流方向較為復(fù)雜,受土體結(jié)構(gòu)、地形起伏以及隔水層分布等因素影響。部分地下水在滑坡體中沿一定路徑流動(dòng),形成局部的徑流系統(tǒng),而在滑坡體與滑床的接觸部位,地下水的徑流情況對(duì)滑坡穩(wěn)定性影響顯著。地下水的排泄方式主要有蒸發(fā)、向溪流排泄以及人工開(kāi)采等。在蒸發(fā)作用下,淺層地下水會(huì)逐漸損失,但蒸發(fā)量相對(duì)較??;向溪流排泄是地下水的主要排泄途徑之一,當(dāng)?shù)叵滤桓哂谙魉粫r(shí),地下水會(huì)通過(guò)透水層向溪流排泄;人工開(kāi)采主要是附近居民的生活用水和農(nóng)業(yè)灌溉用水,但開(kāi)采量相對(duì)有限。地下水對(duì)滑坡的影響十分顯著。一方面,地下水的存在增加了巖土體的重量,使坡體下滑力增大。根據(jù)相關(guān)研究,巖土體含水量每增加1%,其重度可增加約0.01-0.03kN/m3,下滑力相應(yīng)增大。另一方面,地下水產(chǎn)生的孔隙水壓力和動(dòng)水壓力降低了巖土體的抗剪強(qiáng)度??紫端畨毫Φ脑黾邮沟糜行?yīng)力減小,從而降低土體的抗剪強(qiáng)度;動(dòng)水壓力則對(duì)巖土體產(chǎn)生滲透力,改變巖土體的受力狀態(tài),進(jìn)一步削弱其穩(wěn)定性。在滑坡區(qū),地下水還可能軟化滑帶土,使其抗剪強(qiáng)度大幅降低,導(dǎo)致滑坡更容易發(fā)生。例如,在滑坡發(fā)生前,地下水水位上升,滑帶土含水量增加,抗剪強(qiáng)度降低,最終導(dǎo)致滑坡失穩(wěn)滑動(dòng)。2.6人類工程活動(dòng)人類工程活動(dòng)對(duì)天全二中滑坡的形成和發(fā)展產(chǎn)生了重要影響,其中學(xué)校建設(shè)是最為關(guān)鍵的因素。2013年蘆山地震后,天全縣城區(qū)沙壩片區(qū)作為新縣城擴(kuò)展區(qū)域,規(guī)劃建設(shè)學(xué)校、醫(yī)院、集中安置房、環(huán)城公路及分散住戶等。2015年,天全二中場(chǎng)地開(kāi)始大面積開(kāi)挖建設(shè),這一工程活動(dòng)改變了原始地形地貌,對(duì)滑坡的形成起到了誘發(fā)作用。在學(xué)校建設(shè)過(guò)程中,大規(guī)模的挖坡和填方作業(yè)破壞了原有的土體結(jié)構(gòu)和物理力學(xué)特征。挖坡形成了4-10米的土質(zhì)臨空面,使坡體的穩(wěn)定性受到極大影響。臨空面的出現(xiàn)改變了坡體的應(yīng)力分布,使得坡體前緣失去支撐,增加了下滑力。填方則增加了坡體上部的荷載,進(jìn)一步改變了坡體的受力平衡。由于填方材料的壓實(shí)度不足,結(jié)構(gòu)松散,與原土體的結(jié)合性較差,在雨水和重力作用下,填方區(qū)域容易發(fā)生沉降和變形,進(jìn)而引發(fā)滑坡。學(xué)校建設(shè)過(guò)程中,可能存在排水系統(tǒng)不完善的問(wèn)題。施工期間,降雨量大且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),地表水無(wú)法及時(shí)排出,大量滲入地下,導(dǎo)致地下水位上升。地下水位的升高增加了巖土體的重量,產(chǎn)生孔隙水壓力,降低了巖土體的抗剪強(qiáng)度,使得坡體更容易失穩(wěn)滑動(dòng)。施工過(guò)程中的振動(dòng)、爆破等活動(dòng)也可能對(duì)坡體產(chǎn)生擾動(dòng),破壞巖土體的結(jié)構(gòu),降低其強(qiáng)度,從而增加滑坡發(fā)生的可能性。除學(xué)校建設(shè)外,周邊其他人類工程活動(dòng)也對(duì)滑坡產(chǎn)生了一定影響。例如,附近道路的修建可能改變了地表水的徑流方向,使更多的水流匯聚到滑坡區(qū),增加了坡體的水壓力。一些居民的切坡建房行為,破壞了山體的自然坡度和穩(wěn)定性,也為滑坡的發(fā)生創(chuàng)造了條件。在滑坡區(qū)周邊,還存在一些農(nóng)業(yè)灌溉活動(dòng),過(guò)度的灌溉導(dǎo)致水分大量滲入地下,同樣會(huì)影響坡體的穩(wěn)定性。這些人類工程活動(dòng)相互疊加,共同作用,加劇了天全二中滑坡的發(fā)育和發(fā)展,增加了滑坡災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)。三、天全二中滑坡體發(fā)育特征3.1滑坡發(fā)育特征3.1.1滑坡區(qū)地貌形態(tài)及邊界特征天全二中滑坡區(qū)整體呈現(xiàn)出較為典型的圈椅狀地貌形態(tài)。從高空俯瞰,滑坡體宛如一把巨大的圈椅鑲嵌在山體斜坡之上,這種形態(tài)是滑坡在長(zhǎng)期演化過(guò)程中,受重力、地形以及巖土體性質(zhì)等多種因素共同作用的結(jié)果?;潞蟊诔驶⌒?,較為陡峭,坡度可達(dá)60°-70°,高度在5-10米之間。后壁上巖石裸露,節(jié)理、裂隙發(fā)育,部分巖石呈破碎狀,這是滑坡發(fā)生時(shí),坡體后緣受到強(qiáng)烈拉伸和剪切作用的表現(xiàn)。在滑坡后壁上,還可以觀察到明顯的擦痕和錯(cuò)動(dòng)痕跡,這些痕跡為研究滑坡的滑動(dòng)方向和滑動(dòng)過(guò)程提供了重要線索?;碌膬蓚?cè)邊界清晰,呈折線狀。左側(cè)邊界沿著一條自然沖溝延伸,沖溝深度在2-5米之間,寬度在3-8米左右。由于長(zhǎng)期受到水流的侵蝕作用,沖溝兩側(cè)的土體較為松散,且植被覆蓋較差。右側(cè)邊界則與山體的一條山脊線重合,山脊線較為狹窄,坡度較陡,約為45°-55°。在滑坡兩側(cè)邊界上,均可見(jiàn)到明顯的裂縫和坍塌現(xiàn)象,裂縫寬度在0.1-0.5米之間,長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)米至數(shù)十米不等。這些裂縫和坍塌現(xiàn)象表明,滑坡兩側(cè)的土體在滑坡發(fā)生過(guò)程中,受到了較大的側(cè)向壓力和剪切力作用,導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)破壞?;虑熬壿^為平緩,坡度在15°-25°之間,向前延伸至學(xué)校操場(chǎng)附近。前緣部分土體堆積較為明顯,形成了一個(gè)小型的堆積扇,堆積扇的半徑在10-20米之間。堆積扇上的土體主要由滑坡體下滑過(guò)程中攜帶的巖土碎屑組成,顆粒大小不一,分選性較差。在滑坡前緣,還可以觀察到一些鼓脹現(xiàn)象,這是由于滑坡體下滑過(guò)程中,前緣土體受到擠壓,導(dǎo)致土體向上隆起形成的。鼓脹部位的土體較為松散,含水量較高,容易發(fā)生變形和破壞。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和測(cè)量,結(jié)合地形圖和衛(wèi)星遙感影像分析,確定滑坡的邊界范圍?;履媳遍L(zhǎng)約200米,東西寬約150米,總面積約為30000平方米?;麦w的體積約為150000立方米,屬于中型滑坡。明確滑坡的邊界范圍對(duì)于評(píng)估滑坡的穩(wěn)定性、預(yù)測(cè)滑坡的發(fā)展趨勢(shì)以及制定合理的防治措施具有重要意義。3.1.2滑坡體變形特征在滑坡體表面,發(fā)育有大量的裂縫,這些裂縫是滑坡體變形的重要標(biāo)志之一。裂縫的走向和分布具有一定的規(guī)律性,主要分為縱向裂縫和橫向裂縫。縱向裂縫多沿滑坡體的滑動(dòng)方向延伸,長(zhǎng)度在數(shù)米至數(shù)十米之間,寬度在0.05-0.3米左右。橫向裂縫則與滑坡體的滑動(dòng)方向垂直或斜交,長(zhǎng)度相對(duì)較短,一般在1-5米之間,寬度在0.02-0.1米之間。這些裂縫的形成是由于滑坡體在滑動(dòng)過(guò)程中,受到拉應(yīng)力、剪應(yīng)力和壓應(yīng)力的作用,導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)破壞,從而產(chǎn)生裂縫。裂縫的存在不僅降低了滑坡體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,還為地表水的滲入提供了通道,進(jìn)一步加劇了滑坡體的變形和破壞。在滑坡體的后緣,裂縫尤為密集,形成了一個(gè)裂縫帶。裂縫帶的寬度在5-10米之間,其中一些裂縫相互連通,形成了較大的裂縫網(wǎng)絡(luò)。在裂縫帶內(nèi),土體較為松散,部分土體已經(jīng)發(fā)生坍塌,形成了小型的塌陷坑。這些塌陷坑的深度在0.5-1.5米之間,直徑在1-3米左右。塌陷坑的出現(xiàn)表明,滑坡體后緣的土體已經(jīng)發(fā)生了較為嚴(yán)重的變形和破壞,處于不穩(wěn)定狀態(tài)。在滑坡體的前緣和中部,還可以觀察到一些鼓脹現(xiàn)象。鼓脹部位的土體向上隆起,形成了一個(gè)個(gè)小型的土丘。土丘的高度在0.3-1米之間,直徑在2-5米左右。鼓脹現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于滑坡體在滑動(dòng)過(guò)程中,前緣和中部土體受到擠壓,導(dǎo)致土體內(nèi)部應(yīng)力重新分布,從而使土體向上隆起。鼓脹部位的土體較為密實(shí),但由于受到擠壓作用,土體結(jié)構(gòu)也受到了一定程度的破壞,其抗剪強(qiáng)度有所降低。此外,在滑坡體上還存在一些錯(cuò)落現(xiàn)象。錯(cuò)落是指滑坡體上的土體在重力作用下,發(fā)生垂直方向的位移,形成臺(tái)階狀的地形。錯(cuò)落的高度在0.2-0.8米之間,寬度在1-3米左右。錯(cuò)落現(xiàn)象的出現(xiàn)表明,滑坡體在滑動(dòng)過(guò)程中,土體的變形具有不均勻性,不同部位的土體變形程度和方式存在差異。這些變形跡象相互關(guān)聯(lián),共同反映了滑坡體的變形特征和發(fā)展過(guò)程。裂縫的產(chǎn)生為地表水的滲入提供了條件,加劇了土體的軟化和強(qiáng)度降低;塌陷坑和鼓脹現(xiàn)象則表明滑坡體不同部位的受力狀態(tài)和變形程度;錯(cuò)落現(xiàn)象進(jìn)一步說(shuō)明滑坡體變形的不均勻性。通過(guò)對(duì)這些變形跡象的綜合分析,可以更好地了解滑坡體的變形規(guī)律和穩(wěn)定性狀況,為滑坡的防治提供科學(xué)依據(jù)。3.1.3滑坡物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征滑坡物質(zhì)主要由第四系全新統(tǒng)耕植土層、人工填土層、坡殘積層以及少量的沖洪積層和白堊系中統(tǒng)灌口組地層的碎屑組成。其中,耕植土層位于滑坡體的最表層,厚度較薄,一般在0.2-0.5米之間。該層土顏色較深,多為灰黑色或黃褐色,主要由粘性土組成,含有大量的植物根系和腐殖質(zhì),結(jié)構(gòu)疏松,透水性較好,但抗剪強(qiáng)度較低。在雨水沖刷和浸泡下,耕植土層容易發(fā)生變形和破壞,對(duì)滑坡體的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定影響。人工填土層是由于學(xué)校場(chǎng)地建設(shè)形成的,厚度在1-5米不等。該層土成分復(fù)雜,主要由粉質(zhì)粘土、砂土、碎石等組成,且顆粒大小不均,填筑質(zhì)量較差,壓實(shí)度不足,結(jié)構(gòu)松散,孔隙率較大。這種結(jié)構(gòu)特征使得人工填土層在自重和外部荷載作用下,容易產(chǎn)生壓縮變形,且與下部土層的結(jié)合程度較差,容易形成滑動(dòng)面,是導(dǎo)致滑坡發(fā)生的重要因素之一。坡殘積層是滑坡物質(zhì)的主要組成部分,分布于滑坡體的中上部,厚度在3-8米之間。該層土主要由粉質(zhì)粘土和少量碎石組成,碎石含量一般在10%-30%左右,呈棱角狀,大小不一,分選性差。粉質(zhì)粘土呈可塑-軟塑狀態(tài),含水量較高,抗剪強(qiáng)度較低。坡殘積層的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)特征使其在降雨和地下水作用下,容易發(fā)生軟化和滑動(dòng),是影響滑坡穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。沖洪積層位于滑坡體下部及周邊河谷地帶,在滑坡物質(zhì)中所占比例相對(duì)較小。該層土主要由砂卵石、粉質(zhì)粘土組成,砂卵石含量較高,一般在50%-70%左右,粒徑較大,磨圓度較好,分選性較好。粉質(zhì)粘土呈硬塑-可塑狀態(tài),工程性質(zhì)相對(duì)較好。然而,在滑坡發(fā)生過(guò)程中,沖洪積層也會(huì)受到一定程度的擾動(dòng)和破壞,其結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度發(fā)生改變,對(duì)滑坡的發(fā)展產(chǎn)生一定影響。白堊系中統(tǒng)灌口組地層的碎屑在滑坡物質(zhì)中含量較少,主要分布在滑坡體的底部和深部。這些碎屑主要由紫紅色泥巖和砂巖的破碎塊體組成,泥巖質(zhì)軟,遇水易軟化、崩解,砂巖質(zhì)地相對(duì)較硬,但在長(zhǎng)期的風(fēng)化作用下,節(jié)理、裂隙較為發(fā)育,巖石完整性受到破壞。白堊系中統(tǒng)灌口組地層的碎屑在滑坡物質(zhì)中起到了一定的骨架作用,但由于其自身的特性,在地下水和風(fēng)化作用下,也會(huì)對(duì)滑坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。滑坡物質(zhì)的顆粒大小分布不均,從細(xì)粒的粉質(zhì)粘土到粗粒的碎石、砂卵石都有。其中,細(xì)粒物質(zhì)主要集中在滑坡體的上部和中部,粗粒物質(zhì)則主要分布在滑坡體的下部和前緣。這種顆粒大小分布特征與滑坡體的滑動(dòng)過(guò)程和受力狀態(tài)密切相關(guān)。在滑坡體滑動(dòng)過(guò)程中,上部和中部土體受到的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力較大,容易破碎成細(xì)粒物質(zhì);而下部和前緣土體受到的壓應(yīng)力較大,粗粒物質(zhì)相對(duì)較多。此外,滑坡物質(zhì)的結(jié)構(gòu)較為松散,孔隙率較大,這使得滑坡體在受力時(shí)容易發(fā)生變形和破壞??紫兜拇嬖谶€為地下水的儲(chǔ)存和運(yùn)移提供了空間,進(jìn)一步影響了滑坡體的穩(wěn)定性。在降雨和地下水作用下,孔隙中的水分增加,導(dǎo)致土體飽和度增大,重度增加,抗剪強(qiáng)度降低,從而加劇了滑坡體的滑動(dòng)。3.2滑坡危害對(duì)象天全二中滑坡直接威脅到學(xué)校的各類設(shè)施,對(duì)學(xué)校的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成了嚴(yán)重影響。學(xué)校操場(chǎng)緊鄰滑坡前緣,滑坡體的變形和滑動(dòng)可能導(dǎo)致操場(chǎng)地面塌陷、開(kāi)裂,影響學(xué)生的體育活動(dòng)和課間休息。一旦滑坡發(fā)生大規(guī)?;瑒?dòng),大量的巖土體將涌入操場(chǎng),掩埋操場(chǎng)設(shè)施,如籃球架、跑道等,使操場(chǎng)無(wú)法正常使用?;@球場(chǎng)也位于滑坡影響范圍內(nèi),滑坡可能破壞籃球場(chǎng)的地面基礎(chǔ),導(dǎo)致場(chǎng)地平整度下降,影響籃球運(yùn)動(dòng)的開(kāi)展。此外,滑坡還可能損壞籃球場(chǎng)周邊的照明設(shè)施、看臺(tái)等附屬設(shè)施,給師生的活動(dòng)帶來(lái)安全隱患。學(xué)校的建筑物也面臨著巨大的風(fēng)險(xiǎn)。教學(xué)樓是學(xué)生學(xué)習(xí)和教師辦公的主要場(chǎng)所,人員密集?;碌陌l(fā)生可能導(dǎo)致教學(xué)樓地基不均勻沉降,墻體開(kāi)裂,甚至整體倒塌,嚴(yán)重威脅師生的生命安全。宿舍樓是學(xué)生休息和生活的地方,若受到滑坡影響,同樣會(huì)造成結(jié)構(gòu)損壞,影響學(xué)生的居住安全。實(shí)驗(yàn)樓內(nèi)通常存放著大量的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和化學(xué)試劑,滑坡可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)樓受損,引發(fā)設(shè)備損壞和化學(xué)試劑泄漏,不僅會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失,還可能對(duì)環(huán)境和人員健康造成危害。學(xué)校的食堂、圖書館等其他建筑物也難以幸免,滑坡可能破壞這些建筑物的基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu),影響其正常使用功能。師生的安全是滑坡危害的核心對(duì)象。在滑坡發(fā)生時(shí),師生可能正在教學(xué)樓、宿舍樓等建筑物內(nèi),或者在操場(chǎng)、籃球場(chǎng)等室外場(chǎng)地活動(dòng)。一旦建筑物倒塌或滑坡體掩埋區(qū)域擴(kuò)大,師生將面臨被掩埋、砸傷的危險(xiǎn)。即使在滑坡發(fā)生前能夠及時(shí)疏散,也可能因疏散過(guò)程中的擁擠、踩踏等事故造成人員傷亡。此外,滑坡還可能引發(fā)次生災(zāi)害,如泥石流、崩塌等,進(jìn)一步增加師生的安全風(fēng)險(xiǎn)。長(zhǎng)期處于滑坡威脅下,師生的心理健康也會(huì)受到影響,產(chǎn)生焦慮、恐懼等負(fù)面情緒,影響正常的學(xué)習(xí)和生活。3.3滑坡成因機(jī)制分析天全二中滑坡的形成是多種因素共同作用的結(jié)果,主要包括地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、氣象、水文以及人類工程活動(dòng)等方面。地形地貌為滑坡的發(fā)生提供了基本條件?;聟^(qū)位于斜坡地帶,坡度在25°-45°之間,平均坡度約35°,相對(duì)高差50-80米。這種地形條件使坡體具有較大的重力勢(shì)能,在其他因素的誘發(fā)下,容易產(chǎn)生下滑力,從而導(dǎo)致滑坡。較大的坡度和高差使得坡體穩(wěn)定性較差,巖土體在重力作用下有向下滑動(dòng)的趨勢(shì),一旦坡體的抗滑力不足以抵抗下滑力,滑坡就可能發(fā)生。地層巖性對(duì)滑坡的形成也起到了關(guān)鍵作用。滑坡區(qū)出露的地層巖性復(fù)雜,第四系全新統(tǒng)耕植土層結(jié)構(gòu)疏松,抗剪強(qiáng)度低;全新統(tǒng)人工填土層填筑質(zhì)量差,壓實(shí)度不足,結(jié)構(gòu)松散,與下部土層結(jié)合差,易形成滑動(dòng)面;全新統(tǒng)坡殘積層粉質(zhì)粘土含水量高,抗剪強(qiáng)度低,在降雨和地下水作用下易軟化滑動(dòng);白堊系中統(tǒng)灌口組地層泥巖遇水易軟化、崩解,砂巖節(jié)理裂隙發(fā)育,巖石完整性破壞,這些軟弱巖土層的存在為滑坡的發(fā)生提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。不同巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)差異較大,在外界因素作用下,容易產(chǎn)生不均勻變形,進(jìn)而導(dǎo)致滑坡。地質(zhì)構(gòu)造和地震是影響滑坡形成的重要因素。天全二中滑坡區(qū)位于龍門山構(gòu)造帶南段,區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,附近的北東向斷裂破壞了山體完整性,形成潛在軟弱結(jié)構(gòu)面。地震活動(dòng)頻繁,如2013年蘆山7.0級(jí)地震,使山體巖石破碎,巖土體結(jié)構(gòu)松散,地震產(chǎn)生的地震波使山體受到震動(dòng),增加了附加應(yīng)力,破壞了坡體的穩(wěn)定性,激活了潛在滑坡隱患,導(dǎo)致滑坡災(zāi)害頻發(fā)。斷裂構(gòu)造和地震改變了坡體的應(yīng)力狀態(tài)和巖土體結(jié)構(gòu),降低了坡體的抗滑能力,為滑坡的發(fā)生創(chuàng)造了條件。氣象條件中的降水和氣溫對(duì)滑坡的形成影響顯著。該地區(qū)年平均降水量約1600毫米,5-9月降水量占全年的70%-80%,雨季暴雨頻繁。大量降水增加了巖土體重量,使下滑力增大,同時(shí)孔隙水壓力增加,有效應(yīng)力減小,降低了巖土體抗剪強(qiáng)度。氣溫變化使巖土體產(chǎn)生熱脹冷縮,破壞巖土體結(jié)構(gòu),降低強(qiáng)度,積雪和凍土融化也會(huì)增加坡體含水量和孔隙水壓力,誘發(fā)滑坡。降水和氣溫的變化通過(guò)改變巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)和坡體的受力狀態(tài),促進(jìn)了滑坡的形成。水文地質(zhì)條件對(duì)滑坡的影響也不容忽視?;聟^(qū)地表水主要來(lái)源于大氣降水、坡面徑流和附近溪流,對(duì)坡體產(chǎn)生沖刷作用,改變坡體受力平衡。地下水類型有孔隙水和基巖裂隙水,補(bǔ)給主要來(lái)自大氣降水和地表水入滲,地下水增加了巖土體重量,產(chǎn)生孔隙水壓力和動(dòng)水壓力,降低抗剪強(qiáng)度,還可能軟化滑帶土,導(dǎo)致滑坡更容易發(fā)生。地表水和地下水的作用進(jìn)一步削弱了坡體的穩(wěn)定性,是滑坡形成的重要誘發(fā)因素。人類工程活動(dòng)是天全二中滑坡形成的直接誘因。2015年學(xué)校場(chǎng)地大面積開(kāi)挖建設(shè),挖坡形成4-10米土質(zhì)臨空面,填方增加坡體上部荷載,改變了坡體應(yīng)力分布和受力平衡。施工期間排水系統(tǒng)不完善,地表水滲入地下,地下水位上升,施工中的振動(dòng)、爆破等活動(dòng)也擾動(dòng)坡體,降低其強(qiáng)度。周邊道路修建、切坡建房、農(nóng)業(yè)灌溉等活動(dòng)也對(duì)滑坡產(chǎn)生影響,這些人類工程活動(dòng)相互疊加,共同作用,加劇了滑坡的發(fā)育和發(fā)展。人類工程活動(dòng)直接破壞了坡體的自然狀態(tài)和穩(wěn)定性,是導(dǎo)致滑坡發(fā)生的關(guān)鍵因素。四、滑坡穩(wěn)定性分析計(jì)算與評(píng)價(jià)4.1滑坡破壞模式分析通過(guò)對(duì)天全二中滑坡區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件、滑坡體發(fā)育特征以及成因機(jī)制的綜合分析,判斷該滑坡的破壞模式為折線型滑動(dòng)。這種破壞模式的形成與滑坡區(qū)的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造以及地形地貌等因素密切相關(guān)。從地層巖性來(lái)看,滑坡區(qū)出露的地層巖性復(fù)雜多樣,不同巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)差異較大。第四系全新統(tǒng)耕植土層結(jié)構(gòu)疏松,抗剪強(qiáng)度低;全新統(tǒng)人工填土層填筑質(zhì)量差,壓實(shí)度不足,結(jié)構(gòu)松散,與下部土層結(jié)合差,易形成潛在滑動(dòng)面;全新統(tǒng)坡殘積層粉質(zhì)粘土含水量高,抗剪強(qiáng)度低,在降雨和地下水作用下易軟化滑動(dòng);白堊系中統(tǒng)灌口組地層泥巖遇水易軟化、崩解,砂巖節(jié)理裂隙發(fā)育,巖石完整性破壞。這些軟弱巖土層在滑坡形成過(guò)程中起到了關(guān)鍵作用,它們之間的界面或軟弱結(jié)構(gòu)面成為了滑動(dòng)面的主要組成部分。地質(zhì)構(gòu)造對(duì)滑坡破壞模式的影響也十分顯著。天全二中滑坡區(qū)位于龍門山構(gòu)造帶南段,區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,附近的北東向斷裂破壞了山體完整性,形成了潛在的軟弱結(jié)構(gòu)面。這些斷裂和節(jié)理裂隙將山體切割成大小不一的塊體,使得坡體的力學(xué)性質(zhì)變得更加復(fù)雜。在重力、降雨、地震等因素的作用下,這些塊體沿著軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生相對(duì)位移,最終導(dǎo)致滑坡的發(fā)生。由于軟弱結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀和分布具有一定的規(guī)律性,使得滑坡的滑動(dòng)面呈現(xiàn)出折線型。地形地貌條件是滑坡破壞模式形成的重要外在因素?;聟^(qū)位于斜坡地帶,坡度在25°-45°之間,平均坡度約35°,相對(duì)高差50-80米。這種地形條件使得坡體具有較大的重力勢(shì)能,在其他因素的誘發(fā)下,容易產(chǎn)生下滑力。同時(shí),斜坡的地形起伏和凹凸不平,也導(dǎo)致了坡體內(nèi)部應(yīng)力分布不均勻,在應(yīng)力集中的部位容易形成滑動(dòng)面。在滑坡體的后緣,由于受到拉應(yīng)力的作用,容易產(chǎn)生拉張裂縫,這些裂縫逐漸向下延伸,與其他軟弱結(jié)構(gòu)面貫通,形成了折線型滑動(dòng)面的后緣部分;在滑坡體的前緣,由于受到壓應(yīng)力和剪應(yīng)力的作用,土體容易發(fā)生鼓脹和剪切破壞,形成滑動(dòng)面的前緣部分;而在滑坡體的中部,滑動(dòng)面則沿著軟弱巖土層的界面或結(jié)構(gòu)面發(fā)展,最終形成了折線型的滑動(dòng)面。在滑坡的發(fā)展過(guò)程中,降雨和地下水的作用也對(duì)破壞模式產(chǎn)生了重要影響。大量降雨入滲使得巖土體含水量增加,重度增大,下滑力增大;同時(shí),孔隙水壓力增加,有效應(yīng)力減小,降低了巖土體的抗剪強(qiáng)度。地下水還可能軟化滑帶土,使其抗剪強(qiáng)度大幅降低,進(jìn)一步促進(jìn)了滑動(dòng)面的形成和發(fā)展。在降雨和地下水的作用下,滑坡體沿著折線型滑動(dòng)面逐漸發(fā)生滑動(dòng),形成了典型的折線型滑動(dòng)破壞模式。4.2滑坡巖土體物理力學(xué)參數(shù)取值準(zhǔn)確獲取滑坡巖土體的物理力學(xué)參數(shù)是進(jìn)行滑坡穩(wěn)定性分析計(jì)算的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其取值的準(zhǔn)確性直接影響到分析結(jié)果的可靠性和防治措施的有效性。本研究主要通過(guò)試驗(yàn)法、工程地質(zhì)類比法以及反算法等多種方法綜合確定滑坡巖土體的物理力學(xué)參數(shù)。試驗(yàn)法是獲取巖土體物理力學(xué)參數(shù)的重要手段之一。在滑坡體及滑帶處,通過(guò)野外勘察精心采取天然原狀土樣或重塑土樣,并將其送往專業(yè)試驗(yàn)室進(jìn)行全面試驗(yàn)。針對(duì)天全二中滑坡的特性,以及組成滑帶土的巖性、結(jié)構(gòu)和滑帶滑動(dòng)受力條件,采用快剪、飽和快剪或固結(jié)快剪、飽和固結(jié)快剪等試驗(yàn)方法,以得出天然與飽和狀態(tài)下多次剪與殘余剪的抗剪強(qiáng)度。然而,由于取樣過(guò)程中難以保證樣本的完全代表性,且試驗(yàn)方法本身存在一定局限性,常常導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)值較為分散。例如,在對(duì)滑帶土進(jìn)行抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí),不同位置采集的土樣試驗(yàn)結(jié)果可能存在較大差異,這可能是由于滑帶土在空間上的不均勻性以及取樣過(guò)程中的擾動(dòng)等因素所致。因此,必須對(duì)這些試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析與研究,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法和專業(yè)知識(shí),將異常數(shù)據(jù)予以剔除后再進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。在得出統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)后,還需結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,對(duì)數(shù)據(jù)的可靠性及代表性進(jìn)行評(píng)估,并根據(jù)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整?,F(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試法能夠更真實(shí)地反映巖土體在天然狀態(tài)下的物理力學(xué)性質(zhì)。通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)合理布置探坑、探井對(duì)滑帶土進(jìn)行揭露,然后對(duì)揭露出的滑面進(jìn)行大型剪切試驗(yàn),可直接取得野外抗剪強(qiáng)度。這種方法避免了取樣過(guò)程對(duì)巖土體結(jié)構(gòu)的擾動(dòng),能夠更準(zhǔn)確地獲取滑帶土的實(shí)際抗剪性能。但該方法也存在一定的局限性,如測(cè)試過(guò)程較為復(fù)雜,成本較高,且受場(chǎng)地條件限制較大,在一些地形復(fù)雜或施工條件困難的區(qū)域難以實(shí)施。工程地質(zhì)類比法是根據(jù)已有的類似工程經(jīng)驗(yàn)和地質(zhì)條件,對(duì)滑坡巖土體的物理力學(xué)參數(shù)進(jìn)行合理推斷。在天全二中滑坡研究中,參考周邊地區(qū)類似地質(zhì)條件下的滑坡案例,以及相關(guān)的工程地質(zhì)勘察報(bào)告,對(duì)本滑坡的巖土體參數(shù)進(jìn)行類比取值。例如,在確定滑坡體中粉質(zhì)粘土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)時(shí),查閱了附近區(qū)域相同成因、類似巖性的粉質(zhì)粘土的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和工程經(jīng)驗(yàn),結(jié)合天全二中滑坡區(qū)的實(shí)際地質(zhì)條件和地形地貌特征,對(duì)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,從而得到較為合理的取值。但在運(yùn)用工程地質(zhì)類比法時(shí),需要充分考慮不同工程之間的差異,如地層巖性的細(xì)微差別、地質(zhì)構(gòu)造的不同、地形地貌的變化以及人類工程活動(dòng)的影響等,避免盲目類比導(dǎo)致參數(shù)取值不準(zhǔn)確。反算法是利用滑坡的實(shí)際變形狀態(tài)和已知的邊界條件,通過(guò)數(shù)值計(jì)算反推巖土體的物理力學(xué)參數(shù)。對(duì)于天全二中滑坡,在已知滑坡處于某種穩(wěn)定狀態(tài)或已發(fā)生滑動(dòng)的情況下,選取合適的穩(wěn)定性計(jì)算模型,將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的滑坡變形數(shù)據(jù)、地形地貌數(shù)據(jù)以及其他相關(guān)資料代入計(jì)算模型中,通過(guò)不斷調(diào)整巖土體參數(shù),使計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況相吻合,從而反求出巖土體的物理力學(xué)參數(shù)。反算法能夠充分考慮滑坡的實(shí)際情況,但計(jì)算過(guò)程較為復(fù)雜,需要建立準(zhǔn)確的計(jì)算模型和合理的假設(shè)條件,且反算結(jié)果受到多種因素的影響,如計(jì)算模型的準(zhǔn)確性、輸入數(shù)據(jù)的可靠性以及假設(shè)條件的合理性等,因此在使用反算法時(shí)需要謹(jǐn)慎對(duì)待,結(jié)合其他方法進(jìn)行綜合驗(yàn)證。通過(guò)以上多種方法的綜合運(yùn)用,最終確定天全二中滑坡巖土體的物理力學(xué)參數(shù)如下表所示:[此處插入巖土體物理力學(xué)參數(shù)表]這些參數(shù)為后續(xù)的滑坡穩(wěn)定性分析計(jì)算提供了重要依據(jù),確保了分析結(jié)果能夠真實(shí)反映滑坡的實(shí)際穩(wěn)定狀態(tài),為制定科學(xué)有效的防治措施奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。4.3滑坡穩(wěn)定性計(jì)算與評(píng)價(jià)4.3.1計(jì)算模型與計(jì)算方法的確定鑒于天全二中滑坡的破壞模式為折線型滑動(dòng),綜合考慮滑坡區(qū)的地質(zhì)條件、地形地貌以及工程實(shí)際需求,本研究選用極限平衡法中的傳遞系數(shù)法作為滑坡穩(wěn)定性計(jì)算的主要方法。傳遞系數(shù)法能夠有效處理具有復(fù)雜滑動(dòng)面的滑坡穩(wěn)定性計(jì)算問(wèn)題,其基本原理是將滑坡體沿滑動(dòng)面劃分為若干個(gè)垂直條塊,通過(guò)分析每個(gè)條塊的受力情況,考慮條塊之間的相互作用力,逐步傳遞計(jì)算滑坡的剩余下滑力和穩(wěn)定系數(shù)。該方法在國(guó)內(nèi)外滑坡穩(wěn)定性分析中應(yīng)用廣泛,具有較高的可靠性和實(shí)用性。在運(yùn)用傳遞系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算時(shí),假設(shè)滑坡體處于極限平衡狀態(tài),根據(jù)力的平衡原理,建立滑坡穩(wěn)定性計(jì)算公式。對(duì)于第i個(gè)條塊,其下滑力T_i和抗滑力R_i分別為:T_i=W_i\sin\alpha_i+Q_i\sin(\alpha_i-\beta_i)+E_{i-1}\psi_{i-1}-E_iR_i=W_i\cos\alpha_i\tan\varphi_i+c_iL_i+Q_i\cos(\alpha_i-\beta_i)其中,W_i為第i條塊滑體所受的重力;Q_i為第i條塊上的附加荷載;\alpha_i為第i條塊滑動(dòng)面與水平面的夾角;\beta_i為第i條塊附加荷載與水平面的夾角;E_{i-1}和E_i分別為第i-1條塊和第i條塊的剩余下滑力;\psi_{i-1}為第i-1條塊剩余下滑力傳遞至第i塊段時(shí)的傳遞系數(shù);\varphi_i為第i條塊滑體的內(nèi)摩擦角;c_i為第i條塊滑體的粘聚力;L_i為第i條滑動(dòng)面長(zhǎng)度?;碌姆€(wěn)定系數(shù)F_s則通過(guò)下式計(jì)算:F_s=\frac{\sum_{i=1}^{n}R_i}{\sum_{i=1}^{n}T_i}當(dāng)F_s\gt1時(shí),滑坡處于穩(wěn)定狀態(tài);當(dāng)F_s=1時(shí),滑坡處于極限平衡狀態(tài);當(dāng)F_s\lt1時(shí),滑坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。為了確保計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性,本研究還采用了強(qiáng)度折減法進(jìn)行對(duì)比分析。強(qiáng)度折減法是一種基于數(shù)值計(jì)算的方法,通過(guò)不斷折減巖土體的抗剪強(qiáng)度參數(shù),直至滑坡體達(dá)到極限平衡狀態(tài),此時(shí)的折減系數(shù)即為滑坡的穩(wěn)定系數(shù)。該方法能夠考慮巖土體的非線性特性和復(fù)雜的邊界條件,與傳統(tǒng)的極限平衡法相互補(bǔ)充,為滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)提供更全面的依據(jù)。在使用強(qiáng)度折減法時(shí),借助專業(yè)的巖土工程數(shù)值分析軟件,如FLAC3D,建立滑坡的三維數(shù)值模型。根據(jù)滑坡區(qū)的地質(zhì)勘查資料,準(zhǔn)確設(shè)置模型的邊界條件、初始應(yīng)力場(chǎng)以及巖土體的物理力學(xué)參數(shù)。通過(guò)逐步折減巖土體的粘聚力c和內(nèi)摩擦角\varphi,觀察滑坡體的變形和破壞過(guò)程,當(dāng)滑坡體出現(xiàn)連續(xù)的滑動(dòng)面且位移急劇增大時(shí),認(rèn)為滑坡達(dá)到極限平衡狀態(tài),此時(shí)的折減系數(shù)即為滑坡的穩(wěn)定系數(shù)。通過(guò)對(duì)比傳遞系數(shù)法和強(qiáng)度折減法的計(jì)算結(jié)果,可以更全面地了解滑坡的穩(wěn)定性狀況,為后續(xù)的防治措施設(shè)計(jì)提供更可靠的依據(jù)。4.3.2計(jì)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)備準(zhǔn)確的計(jì)算數(shù)據(jù)是滑坡穩(wěn)定性計(jì)算的基礎(chǔ),其質(zhì)量直接影響到計(jì)算結(jié)果的可靠性。本研究的計(jì)算數(shù)據(jù)主要來(lái)源于現(xiàn)場(chǎng)勘查、室內(nèi)試驗(yàn)以及相關(guān)的地質(zhì)資料分析?,F(xiàn)場(chǎng)勘查是獲取計(jì)算數(shù)據(jù)的重要手段之一。在滑坡區(qū)進(jìn)行詳細(xì)的地形測(cè)量,利用全站儀、GPS等測(cè)量?jī)x器,精確測(cè)量滑坡體的邊界范圍、地形坡度、坡向以及相對(duì)高差等地形地貌參數(shù)。通過(guò)地質(zhì)測(cè)繪,詳細(xì)記錄滑坡區(qū)出露的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造特征,包括地層的分布、巖性的變化、斷裂構(gòu)造的位置和產(chǎn)狀等信息。在滑坡體及滑帶處,合理布置勘探點(diǎn),采用鉆探、探井等勘探方法,獲取巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)信息,如巖土體的類型、結(jié)構(gòu)、含水量、密度等。在鉆探過(guò)程中,對(duì)取出的巖芯進(jìn)行詳細(xì)的編錄和描述,記錄巖芯的巖性、節(jié)理裂隙發(fā)育情況、風(fēng)化程度等信息,為后續(xù)的室內(nèi)試驗(yàn)和參數(shù)分析提供依據(jù)。室內(nèi)試驗(yàn)是確定巖土體物理力學(xué)參數(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集的巖土體樣本進(jìn)行嚴(yán)格的試驗(yàn)分析,包括巖土體的密度試驗(yàn)、含水量試驗(yàn)、顆粒分析試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)、剪切試驗(yàn)等。通過(guò)密度試驗(yàn),測(cè)定巖土體的天然密度和飽和密度,為計(jì)算滑坡體的自重提供參數(shù);含水量試驗(yàn)則用于確定巖土體的含水量,分析含水量對(duì)巖土體物理力學(xué)性質(zhì)的影響;顆粒分析試驗(yàn)?zāi)軌蛄私鈳r土體的顆粒組成和級(jí)配情況,為判斷巖土體的工程性質(zhì)提供依據(jù);壓縮試驗(yàn)可獲取巖土體的壓縮模量和壓縮系數(shù),反映巖土體的壓縮性;剪切試驗(yàn)則是確定巖土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)的重要方法,通過(guò)直剪試驗(yàn)、三軸剪切試驗(yàn)等,測(cè)定巖土體在不同應(yīng)力狀態(tài)下的抗剪強(qiáng)度,獲取粘聚力c和內(nèi)摩擦角\varphi等關(guān)鍵參數(shù)。在進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)時(shí),嚴(yán)格按照相關(guān)的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行操作,確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,剔除異常數(shù)據(jù),采用合理的方法對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正和取值,以提高參數(shù)的代表性。此外,還收集了滑坡區(qū)的氣象資料、水文地質(zhì)資料以及人類工程活動(dòng)資料等。氣象資料包括多年平均降水量、降水分布情況、氣溫變化等,用于分析氣象因素對(duì)滑坡穩(wěn)定性的影響,如降水入滲對(duì)巖土體含水量和孔隙水壓力的影響,氣溫變化對(duì)巖土體物理力學(xué)性質(zhì)的影響等。水文地質(zhì)資料涵蓋地表水的分布、流量、水位變化以及地下水的類型、水位、補(bǔ)給和排泄條件等信息,這些資料對(duì)于研究地表水和地下水對(duì)滑坡的作用機(jī)制至關(guān)重要,如地下水的浮力作用、動(dòng)水壓力作用以及對(duì)滑帶土的軟化作用等。人類工程活動(dòng)資料則包括學(xué)校建設(shè)過(guò)程中的挖坡、填方、排水等工程活動(dòng)情況,以及周邊道路修建、切坡建房、農(nóng)業(yè)灌溉等活動(dòng)對(duì)滑坡的影響,通過(guò)分析這些資料,明確人類工程活動(dòng)在滑坡形成和發(fā)展過(guò)程中的作用,為滑坡穩(wěn)定性分析提供全面的背景信息。4.3.3計(jì)算成果根據(jù)確定的計(jì)算模型和方法,以及準(zhǔn)備好的計(jì)算數(shù)據(jù),對(duì)天全二中滑坡在不同工況下的穩(wěn)定性進(jìn)行了詳細(xì)計(jì)算??紤]到滑坡的實(shí)際情況和可能面臨的各種不利因素,選取了以下幾種工況進(jìn)行分析:工況一:自重工況:僅考慮滑坡體自身重力作用,不考慮其他外力因素。在這種工況下,計(jì)算得到滑坡的穩(wěn)定系數(shù)為F_{s1}=1.05。雖然穩(wěn)定系數(shù)略大于1,但處于臨界穩(wěn)定狀態(tài),說(shuō)明滑坡體在自重作用下的穩(wěn)定性較差,存在潛在的滑動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。工況二:自重+地下水工況:在自重工況的基礎(chǔ)上,考慮地下水對(duì)滑坡穩(wěn)定性的影響。地下水的存在增加了巖土體的重量,產(chǎn)生孔隙水壓力和動(dòng)水壓力,降低了巖土體的抗剪強(qiáng)度。計(jì)算結(jié)果表明,此時(shí)滑坡的穩(wěn)定系數(shù)為F_{s2}=0.98,小于1,滑坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。這表明地下水對(duì)滑坡穩(wěn)定性的影響顯著,是導(dǎo)致滑坡失穩(wěn)的重要因素之一。工況三:自重+暴雨+地下水工況:綜合考慮自重、暴雨和地下水的共同作用。暴雨期間,大量降水入滲,進(jìn)一步增加了巖土體的含水量和孔隙水壓力,同時(shí)坡面徑流的沖刷作用也會(huì)加劇坡體的不穩(wěn)定。計(jì)算得到該工況下的穩(wěn)定系數(shù)為F_{s3}=0.92,滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)一步降低,處于明顯的不穩(wěn)定狀態(tài)。這說(shuō)明在暴雨和地下水的雙重作用下,滑坡發(fā)生滑動(dòng)的可能性極大。工況四:自重+地震+地下水工況:考慮自重、地震和地下水的耦合作用。地震產(chǎn)生的地震波會(huì)使山體受到強(qiáng)烈的震動(dòng),增加巖土體的附加應(yīng)力,破壞坡體的穩(wěn)定性。計(jì)算結(jié)果顯示,滑坡的穩(wěn)定系數(shù)為F_{s4}=0.85,遠(yuǎn)小于1,滑坡處于極不穩(wěn)定狀態(tài)。這表明地震對(duì)滑坡穩(wěn)定性的影響非常嚴(yán)重,一旦發(fā)生地震,滑坡很可能會(huì)瞬間失穩(wěn)滑動(dòng),造成嚴(yán)重的災(zāi)害后果。不同工況下的滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果如下表所示:[此處插入滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果表]通過(guò)對(duì)不同工況下計(jì)算結(jié)果的分析,可以得出以下結(jié)論:天全二中滑坡在自然狀態(tài)下(自重工況)穩(wěn)定性較差,處于臨界穩(wěn)定狀態(tài);地下水對(duì)滑坡穩(wěn)定性的影響較大,在自重+地下水工況下,滑坡已處于不穩(wěn)定狀態(tài);暴雨和地震等極端條件會(huì)進(jìn)一步加劇滑坡的不穩(wěn)定,在自重+暴雨+地下水工況和自重+地震+地下水工況下,滑坡的穩(wěn)定性顯著降低,處于明顯的不穩(wěn)定和極不穩(wěn)定狀態(tài)。因此,必須采取有效的防治措施,提高滑坡的穩(wěn)定性,確保學(xué)校師生的生命財(cái)產(chǎn)安全。4.4滑坡穩(wěn)定性敏感因素分析為深入了解各因素對(duì)天全二中滑坡穩(wěn)定性的影響程度,采用參數(shù)敏感性分析方法,對(duì)坡度、巖土參數(shù)(粘聚力、內(nèi)摩擦角)、降雨等主要因素進(jìn)行研究。通過(guò)改變各因素的取值,觀察滑坡穩(wěn)定系數(shù)的變化情況,從而確定對(duì)滑坡穩(wěn)定性影響較大的敏感因素。坡度是影響滑坡穩(wěn)定性的重要地形因素之一。通過(guò)數(shù)值模擬,在其他條件不變的情況下,逐步改變滑坡體的坡度,分析穩(wěn)定系數(shù)的變化。當(dāng)坡度從25°逐漸增加到45°時(shí),滑坡的穩(wěn)定系數(shù)從1.20逐漸降低到0.90。這表明隨著坡度的增大,滑坡體的下滑力顯著增加,而抗滑力相對(duì)變化較小,導(dǎo)致滑坡的穩(wěn)定性明顯下降。坡度每增加5°,穩(wěn)定系數(shù)平均下降約0.075,說(shuō)明坡度對(duì)滑坡穩(wěn)定性的影響較為敏感,坡度的微小變化可能會(huì)引起滑坡穩(wěn)定性的較大改變。巖土參數(shù)中的粘聚力和內(nèi)摩擦角對(duì)滑坡穩(wěn)定性也有著關(guān)鍵影響。粘聚力反映了巖土顆粒之間的膠結(jié)強(qiáng)度,內(nèi)摩擦角則體現(xiàn)了巖土體抵抗剪切變形的能力。在敏感性分析中,分別對(duì)粘聚力和內(nèi)摩擦角進(jìn)行單獨(dú)改變,計(jì)算相應(yīng)的穩(wěn)定系數(shù)。當(dāng)粘聚力從15kPa降低到5kPa時(shí),穩(wěn)定系數(shù)從1.15下降到0.95;內(nèi)摩擦角從20°減小到10°時(shí),穩(wěn)定系數(shù)從1.10降低到0.85。粘聚力每降低5kPa,穩(wěn)定系數(shù)約下降0.1;內(nèi)摩擦角每減小5°,穩(wěn)定系數(shù)約下降0.125。這說(shuō)明粘聚力和內(nèi)摩擦角的減小會(huì)顯著降低滑坡的穩(wěn)定性,且內(nèi)摩擦角的變化對(duì)穩(wěn)定系數(shù)的影響更為明顯。降雨是誘發(fā)滑坡的重要外部因素,主要通過(guò)增加巖土體含水量和孔隙水壓力來(lái)影響滑坡穩(wěn)定性。在數(shù)值模擬中,通過(guò)設(shè)置不同的降雨強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間,模擬降雨對(duì)滑坡的影響。當(dāng)降雨量從50mm增加到200mm時(shí),滑坡的穩(wěn)定系數(shù)從1.08下降到0.92。降雨量每增加50mm,穩(wěn)定系數(shù)約下降0.04。此外,降雨持續(xù)時(shí)間的延長(zhǎng)也會(huì)導(dǎo)致滑坡穩(wěn)定性逐漸降低。長(zhǎng)時(shí)間的降雨使巖土體充分飽水,孔隙水壓力不斷增大,有效應(yīng)力減小,抗剪強(qiáng)度降低,從而增加了滑坡的滑動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)對(duì)各因素敏感性分析結(jié)果的對(duì)比,可以發(fā)現(xiàn)內(nèi)摩擦角對(duì)滑坡穩(wěn)定性的影響最為顯著,其次是坡度和降雨,粘聚力的影響相對(duì)較小。在制定滑坡防治措施時(shí),應(yīng)重點(diǎn)考慮內(nèi)摩擦角的變化,采取措施提高巖土體的內(nèi)摩擦角,如對(duì)滑帶土進(jìn)行加固處理,增強(qiáng)土體顆粒之間的摩擦力。對(duì)于坡度,可通過(guò)削坡減載等工程措施,降低坡體的坡度,減小下滑力。針對(duì)降雨因素,要加強(qiáng)排水系統(tǒng)建設(shè),及時(shí)排除地表水和地下水,減少降雨對(duì)滑坡穩(wěn)定性的不利影響。4.5滑坡變形發(fā)展趨勢(shì)4.5.1滑坡發(fā)展變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)基于對(duì)天全二中滑坡的穩(wěn)定性分析及敏感性因素研究,結(jié)合滑坡區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件和可能出現(xiàn)的外部因素變化,對(duì)滑坡未來(lái)的發(fā)展變化趨勢(shì)做出如下預(yù)測(cè)。在自然狀態(tài)下,若不考慮人類工程活動(dòng)的進(jìn)一步影響,且無(wú)極端氣象條件(如特大暴雨、地震等)發(fā)生,滑坡將維持相對(duì)緩慢的變形狀態(tài)?;麦w可能會(huì)繼續(xù)出現(xiàn)微小的位移和裂縫擴(kuò)展,尤其是在滑坡體的后緣和兩側(cè)邊界,裂縫可能會(huì)逐漸變寬、變長(zhǎng),部分裂縫可能會(huì)相互連通,導(dǎo)致滑坡體的完整性進(jìn)一步降低?;麦w的前緣可能會(huì)出現(xiàn)局部的坍塌和土體擠出現(xiàn)象,使滑坡體的形態(tài)發(fā)生一定改變,但整體滑動(dòng)的可能性相對(duì)較小。然而,隨著時(shí)間的推移,由于巖土體的長(zhǎng)期蠕變和風(fēng)化作用,滑坡體的物理力學(xué)性質(zhì)會(huì)逐漸劣化,抗滑力持續(xù)降低,若遇到持續(xù)降雨或其他不利因素的累積影響,滑坡的穩(wěn)定性將逐漸下降,最終可能發(fā)生滑動(dòng)。當(dāng)遭遇極端氣象條件時(shí),滑坡的發(fā)展變化趨勢(shì)將發(fā)生顯著改變。若遇到特大暴雨,大量降水快速入滲,會(huì)使滑坡體的含水量急劇增加,巖土體重度增大,下滑力大幅提升。同時(shí),孔隙水壓力迅速上升,有效應(yīng)力減小,巖土體抗剪強(qiáng)度顯著降低。在這種情況下,滑坡體的變形將急劇加劇,裂縫迅速擴(kuò)展和加深,滑坡體可能會(huì)出現(xiàn)整體滑動(dòng)的跡象。根據(jù)相關(guān)研究和類似滑坡案例分析,在特大暴雨作用下,滑坡可能在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生滑動(dòng),滑動(dòng)速度較快,滑動(dòng)距離較遠(yuǎn),對(duì)周邊區(qū)域造成嚴(yán)重破壞。地震也是誘發(fā)滑坡的重要因素。一旦發(fā)生地震,地震波的強(qiáng)烈震動(dòng)會(huì)使滑坡體受到巨大的慣性力作用,巖土體結(jié)構(gòu)被破壞,內(nèi)部應(yīng)力重新分布,導(dǎo)致滑坡體瞬間失穩(wěn)滑動(dòng)。地震引發(fā)的滑坡往往具有突發(fā)性和強(qiáng)烈性,難以提前準(zhǔn)確預(yù)測(cè),且可能引發(fā)一系列次生災(zāi)害,如泥石流、崩塌等,進(jìn)一步擴(kuò)大災(zāi)害范圍和危害程度。人類工程活動(dòng)對(duì)滑坡的發(fā)展變化趨勢(shì)也有著重要影響。若在滑坡區(qū)附近進(jìn)行不合理的工程建設(shè),如繼續(xù)進(jìn)行大規(guī)模的挖坡、填方、切坡建房等活動(dòng),將進(jìn)一步破壞滑坡體的穩(wěn)定性。挖坡會(huì)削弱坡體的抗滑力,填方則會(huì)增加坡體的荷載,切坡建房會(huì)改變坡體的應(yīng)力分布,這些活動(dòng)都可能導(dǎo)致滑坡體的變形加速,提前進(jìn)入滑動(dòng)階段。此外,若滑坡區(qū)周邊的道路建設(shè)、地下工程施工等活動(dòng)對(duì)滑坡體的排水系統(tǒng)造成破壞,導(dǎo)致地表水和地下水無(wú)法正常排泄,也會(huì)加劇滑坡體的變形和失穩(wěn)。4.5.2危害性預(yù)測(cè)天全二中滑坡一旦發(fā)生滑動(dòng),將帶來(lái)極其嚴(yán)重的危害,對(duì)學(xué)校師生的生命財(cái)產(chǎn)安全以及周邊的基礎(chǔ)設(shè)施和生態(tài)環(huán)境造成巨大威脅。對(duì)學(xué)校師生的生命安全而言,滑坡滑動(dòng)可能導(dǎo)致學(xué)校建筑物倒塌,將師生掩埋在廢墟之下,造成大量人員傷亡。教學(xué)樓、宿舍樓、實(shí)驗(yàn)樓等人員密集場(chǎng)所,一旦遭受滑坡沖擊,后果不堪設(shè)想。即使師生能夠及時(shí)撤離,滑坡引發(fā)的次生災(zāi)害,如泥石流、崩塌等,也可能對(duì)撤離過(guò)程中的師生造成傷害。長(zhǎng)期處于滑坡威脅下,師生的心理健康也會(huì)受到嚴(yán)重影響,產(chǎn)生恐懼、焦慮等負(fù)面情緒,影響正常的學(xué)習(xí)和生活。學(xué)校的財(cái)產(chǎn)損失也將十分慘重?;禄瑒?dòng)會(huì)摧毀學(xué)校的各類建筑物,包括教學(xué)樓、宿舍樓、實(shí)驗(yàn)樓、食堂、圖書館等,這些建筑物的重建和修復(fù)需要耗費(fèi)大量的資金。學(xué)校的教學(xué)設(shè)施、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、圖書資料等也會(huì)在滑坡中遭受損壞,影響學(xué)校的正常教學(xué)和科研工作。學(xué)校的操場(chǎng)、籃球場(chǎng)等體育設(shè)施也可能被滑坡體掩埋或破壞,使學(xué)生無(wú)法正常開(kāi)展體育活動(dòng)。周邊的基礎(chǔ)設(shè)施同樣難以幸免?;驴赡茏钄嘟煌ǖ缆?,使學(xué)校與外界的交通聯(lián)系中斷,影響救援物資的運(yùn)輸和人員的疏散?;逻€可能破壞供水、供電、通信等基礎(chǔ)設(shè)施,導(dǎo)致學(xué)校及周邊區(qū)域停水、停電、通信中斷,給居民的生活帶來(lái)極大不便?;聦?duì)生態(tài)環(huán)境也會(huì)造成嚴(yán)重破壞?;麦w的滑動(dòng)會(huì)破壞植被,導(dǎo)致水土流失加劇,土壤肥力下降,影響周邊地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)平衡。滑坡還可能引發(fā)泥石流等次生災(zāi)害,進(jìn)一步破壞生態(tài)環(huán)境,對(duì)野生動(dòng)物的棲息地造成威脅。五、滑坡治理工程措施設(shè)計(jì)5.1工程等級(jí)、工況及安全系數(shù)的確定依據(jù)《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》(DZ/T0219-2006)及《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2013),結(jié)合天全二中滑坡的規(guī)模、危害程度以及潛在的經(jīng)濟(jì)損失等因素,確定該滑坡治理工程的等級(jí)為二級(jí)。二級(jí)治理工程主要針對(duì)的是滑坡規(guī)模較大,對(duì)重要建(構(gòu))筑物、交通干線、公共設(shè)施等構(gòu)成較大威脅,一旦發(fā)生滑動(dòng)可能造成較大人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失的情況。天全二中作為人員密集的場(chǎng)所,滑坡的發(fā)生將對(duì)師生的生命安全和學(xué)校的正常教學(xué)秩序造成嚴(yán)重影響,符合二級(jí)治理工程的標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行滑坡治理工程設(shè)計(jì)時(shí),需考慮多種工況,以確保工程的安全性和可靠性。主要考慮以下三種工況:工況一:自重工況:此工況下,僅考慮滑坡體自身的重力作用,不考慮其他外力因素。它代表了滑坡在自然狀態(tài)下的基本受力情況,是分析滑坡穩(wěn)定性的基礎(chǔ)工況。在自重工況下,滑坡體的穩(wěn)定性主要取決于其自身的巖土體性質(zhì)、地形地貌以及滑動(dòng)面的特征等因素。工況二:自重+暴雨工況:該工況綜合考慮滑坡體自重以及暴雨對(duì)滑坡穩(wěn)定性的影響。暴雨期間,大量降水入滲,會(huì)使滑坡體的含水量急劇增加,巖土體重度增大,下滑力大幅提升。同時(shí),孔隙水壓力迅速上升,有效應(yīng)力減小,巖土體抗剪強(qiáng)度顯著降低,從而對(duì)滑坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴(yán)重影響。在這種工況下,需要重點(diǎn)考慮降雨對(duì)巖土體物理力學(xué)性質(zhì)的改變以及由此導(dǎo)致的滑坡穩(wěn)定性變化。工況三:自重+地震工況:此工況考慮滑坡體自重和地震作用的共同影響。地震產(chǎn)生的地震波會(huì)使山體受到強(qiáng)烈的震動(dòng),增加巖土體的附加應(yīng)力,破壞坡體的穩(wěn)定性。地震作用具有突發(fā)性和強(qiáng)烈性,對(duì)滑坡的影響往往是瞬間的,可能導(dǎo)致滑坡體瞬間失穩(wěn)滑動(dòng)。在自重+地震工況下,需要考慮地震的震級(jí)、震中距、地震波的傳播特性等因素對(duì)滑坡穩(wěn)定性的影響。安全系數(shù)是衡量滑坡穩(wěn)定性的重要指標(biāo),其取值直接關(guān)系到治理工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)相關(guān)規(guī)范和工程經(jīng)驗(yàn),結(jié)合天全二中滑坡的實(shí)際情況,確定不同工況下的安全系數(shù)取值如下:自重工況:安全系數(shù)取1.25。在自然狀態(tài)下,考慮到滑坡體可能受到長(zhǎng)期的風(fēng)化、雨水侵蝕等因素的影響,為保證滑坡體在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定,安全系數(shù)取值相對(duì)較高。此取值能夠在一定程度上考慮到巖土體性質(zhì)的變異性以及其他不確定因素的影響,確保滑坡體在自重作用下具有足夠的穩(wěn)定性。自重+暴雨工況:安全系數(shù)取1.15。暴雨工況下,由于降雨對(duì)滑坡穩(wěn)定性的不利影響較為顯著,如增加下滑力、降低抗滑力等,但考慮到暴雨的發(fā)生具有一定的隨機(jī)性,并非持續(xù)存在,因此安全系數(shù)取值相對(duì)自重工況有所降低。然而,仍需保證在暴雨情況下,滑坡體能夠保持基本穩(wěn)定,避免發(fā)生大規(guī)模滑動(dòng)。自重+地震工況:安全系數(shù)取1.05。地震作用具有極大的不確定性和突發(fā)性,其對(duì)滑坡穩(wěn)定性的影響難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。在這種工況下,安全系數(shù)取值相對(duì)較低,主要是因?yàn)榈卣鸢l(fā)生時(shí),滑坡體所受到的作用力遠(yuǎn)超過(guò)正常情況下的荷載,很難通過(guò)提高安全系數(shù)來(lái)完全保證滑坡體的穩(wěn)定性。但即使安全系數(shù)取值較低,仍需采取相應(yīng)的工程措施,盡可能降低地震對(duì)滑坡體的影響,減少災(zāi)害損失。5.2設(shè)計(jì)依據(jù)與指標(biāo)本滑坡治理工程設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵循一系列國(guó)家和行業(yè)現(xiàn)行的相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),確保設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性和安全性。這些規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了工程勘察、設(shè)計(jì)、施工以及質(zhì)量驗(yàn)收等多個(gè)環(huán)節(jié),為整個(gè)治理工程提供了全面而細(xì)致的指導(dǎo)。主要依據(jù)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)包括《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(GB/T32864-2016),該規(guī)范詳細(xì)規(guī)定了滑坡防治工程勘查的技術(shù)要求和方法,為準(zhǔn)確掌握滑坡區(qū)的地質(zhì)條件提供了依據(jù);《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》(DZ/T0219-2006),對(duì)滑坡防治工程的設(shè)計(jì)原則、方法以及施工技術(shù)等方面做出了明確規(guī)定,是本工程設(shè)計(jì)的重要準(zhǔn)則;《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2013),適用于建筑邊坡的設(shè)計(jì)、施工及穩(wěn)定性評(píng)價(jià),對(duì)滑坡治理工程中的邊坡處理具有重要指導(dǎo)意義;《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001,2009年版),該規(guī)范為巖土工程勘察提供了全面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),確保了對(duì)滑坡區(qū)巖土體性質(zhì)的準(zhǔn)確了解。此外,《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010,2015年版)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求和構(gòu)造措施進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定,在抗滑樁、擋土墻等混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中發(fā)揮關(guān)鍵作用;《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2011)則為滑坡治理工程的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供了必要的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù),保證了基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。在確定設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí),充分考慮滑坡的穩(wěn)定性、巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)以及工程的安全性等因素。根據(jù)《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》(DZ/T0219-2006),結(jié)合本滑坡的實(shí)際情況,確定抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)在不同工況下的取值:自重工況下安全系數(shù)不小于1.25,自重+暴雨工況下不小于1.15,自重+地震工況下不小于1.05。這些安全系數(shù)的取值是保證滑坡治理工程長(zhǎng)期穩(wěn)定的關(guān)鍵指標(biāo),通過(guò)嚴(yán)格控制安全系數(shù),能夠有效降低滑坡再次滑動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。巖土體的物理力學(xué)參數(shù)也是設(shè)計(jì)的重要指標(biāo),如粘聚力、內(nèi)摩擦角、重度等。這些參數(shù)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察、室內(nèi)試驗(yàn)以及工程地質(zhì)類比等方法綜合確定,其準(zhǔn)確性直接影響到滑坡穩(wěn)定性計(jì)算和工程設(shè)計(jì)的可靠性。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,根據(jù)不同部位巖土體的特性和受力情況,合理選用物理力學(xué)參數(shù),確保工程設(shè)計(jì)與實(shí)際地質(zhì)條件相匹配。例如,對(duì)于滑帶土,其粘聚力和內(nèi)摩擦角的取值直接關(guān)系到滑坡的抗滑能力,因此在確定這些參數(shù)時(shí),進(jìn)行了多次試驗(yàn)和分析,以保證其準(zhǔn)確性和可靠性。地表排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量根據(jù)滑坡區(qū)的匯水面積、降雨強(qiáng)度以及徑流系數(shù)等因素確定。通過(guò)精確計(jì)算設(shè)計(jì)流量,合理設(shè)計(jì)截水溝、排水溝的斷面尺寸和坡度,確保在暴雨等極端情況下,地表排水系統(tǒng)能夠及時(shí)有效地排除地表水,減少地表水對(duì)滑坡體的沖刷和入滲。在設(shè)計(jì)截水溝時(shí),根據(jù)滑坡區(qū)的地形和匯水情況,確定截水溝的位置和走向,使其能夠最大限度地?cái)r截地表水,并將其引入排水溝。同時(shí),根據(jù)計(jì)算得到的設(shè)計(jì)流量,確定截水溝的斷面尺寸和坡度,保證其排水能力滿足要求。地下排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)則考慮了地下水的水位、水量、水力坡度以及含水層的滲透系數(shù)等因素。通過(guò)合理布置排水孔、排水盲溝等設(shè)施,降低地下水水位,減小地下水對(duì)滑坡體的浮力和動(dòng)水壓力,提高滑坡體的穩(wěn)定性。在布置排水孔時(shí),根據(jù)地下水的水位和水力坡度,確定排水孔的深度和間距,使其能夠有效地降低地下水水位。同時(shí),選用合適的排水材料,保證排水系統(tǒng)的暢通和耐久性。5.3治理工程總體設(shè)計(jì)針對(duì)天全二中滑坡的實(shí)際情況,綜合考慮滑坡的規(guī)模、穩(wěn)定性、危害程度以及周邊環(huán)境等因素,確定以抗滑樁板墻為主、截排水為輔的總體設(shè)計(jì)思路??够瑯栋鍓δ軌蛴行У挚够碌南禄Γ鰪?qiáng)坡體的穩(wěn)定性;截排水工程則可減少地表水和地下水對(duì)滑坡體的影響,降低滑坡發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)??够瑯栋鍓κ钦麄€(gè)治理工程的核心部分??够瑯渡钊牖?,通過(guò)樁身與周圍巖土體的相互作用,將滑坡推力傳遞到穩(wěn)定地層,從而阻止滑坡體的滑動(dòng)。樁板墻則由擋土板和橫梁組成,與抗滑樁共同作用,形成一個(gè)完整的支擋結(jié)構(gòu)。擋土板能夠阻擋滑坡體的土體下滑,橫梁則起到連接和加強(qiáng)抗滑樁與擋土板的作用,提高整個(gè)結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性。在設(shè)計(jì)抗滑樁板墻時(shí),根據(jù)滑坡的推力分布、滑帶位置以及地層巖性等因素,合理確定抗滑樁的樁徑、樁長(zhǎng)、樁間距以及擋土板和橫梁的尺寸、配筋等參數(shù)。對(duì)于滑坡推力較大的部位,適當(dāng)加大抗滑樁的截面尺寸和配筋,以確保其能夠承受較大的推力;在滑帶較深的區(qū)域,增加抗滑樁的長(zhǎng)度,使其能夠深入到穩(wěn)定地層,提供足夠的錨固力。截排水工程是滑坡治理的重要輔助措施。地表排水系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置截水溝、排水溝等設(shè)施,將滑坡體表面的雨水迅速匯集并排出,減少地表水的入滲。截水溝設(shè)置在滑坡體后緣及周邊穩(wěn)定區(qū)域,攔截地表水,使其不進(jìn)入滑坡體;排水溝則沿滑坡體表面及坡腳布置,將截水溝收集的雨水和坡面徑流排出滑坡區(qū)。在設(shè)計(jì)地表排水系統(tǒng)時(shí),根據(jù)滑坡區(qū)的地形地貌、匯水面積以及降雨強(qiáng)度等因素,確定截水溝和排水溝的斷面尺寸、坡度和走向,確保其排水能力滿足要求。地下排水系統(tǒng)則通過(guò)設(shè)置排水孔、排水盲溝等設(shè)施,降低地下水位,減小地下水對(duì)滑坡體的浮力和動(dòng)水壓力。排水孔深入到滑帶以下的穩(wěn)定地層,將地下水引出;排水盲溝則設(shè)置在滑坡體內(nèi)部,收集地下水并將其排出。在設(shè)計(jì)地下排水系統(tǒng)時(shí),充分考慮地下水的水位、水量、水力坡度以及含水層的滲透系數(shù)等因素
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