巴东县文家滑坡稳定性计算及其敏感性分析
滑坡稳定性分析研究
滑
摘要：我国的滑坡灾害频繁，随着我国现代化建设的发展，工程活动对原地形地貌进行着巨大的改造，势必诱发大量新滑坡的产生。给人民生命财产安全造成极大危害。滑坡是一个复杂的动态系统，且大型滑坡规模大、破坏性强。每年滑坡灾害导致的人员伤亡在数十人至数百人之间, 导致的经济损失更是达到数亿元。本文通过对滑坡的分析, 阐述了滑坡的灾害风险，影响因素，稳定性分析和评价，最终提出有效的防治措施建议。
关键词：滑坡；稳定性；动态系统
Stability analysis and study of landslide
Abstract：Our country’landslide is very disasters,as China's modernization drive, the engineering activities have a huge transformation to original topography , and bound to induce the production of a large number of new landslides. To people's lives and property caused great harm. Landslide is a complex dynamic system, and big landslides have large-scale and destructive strength. Dozens to hundreds of people in between’ casualties which is due to landslides annually, resulting in economic loss is to reach several million dollars. This article through analysis the landslide, described the landslide’disaster risks, factors, stability analysis and evaluation, and ultimately come up with effective control measures.
巴东滑坡稳定性及影响因素敏感性分析
关键词 ：滑坡 ； 定性 ； 稳 影响因素 ； 感性 ； 敏 不平衡推 力法； 固角 加 中图分类号 ：Ｉ ４ １３ ｒ ４ ．５ ＇ Ｕ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ６卜 １４ （ｏｏｏ －ｏ ９－ｏ １７ １４ ２ ｌ） ｌ－ｏ ８ ３
０ 弓 言 Ｉ
三峡库 区沿岸地形 地质条 件复杂 ， 各种地 质灾 害频 发 ， 给沿岸居 民带来极大 的危 害。巴东 滑坡体 位于 巴东 县境 内
的长 江 北 岸 ， 距 巴东 县 城 ３ｋ 下 距 三 峡 工 程 坝 址 ６ ｍ， 上 ｍ， １ｋ
是长江三峡水利枢纽 库区近坝 库段 内的大型滑 坡之一 。三 峡水库进行正常运行蓄水 （ 水位 １５ｍ 后 ， ７ ） 受水 位的抬升 ， 三 峡沿岸边坡的稳定性将会大 幅度 的降低 ， 可能激发和加剧 有 滑坡 的失稳 ， 从而危及到当地 居民生命财产 的安 全以及下游 三峡水 库 ， 并造 成公路被毁 、 航道淤 塞 、 通中断 ， 响水库 交 影 库容等灾害 。因此 ， 对巴东滑坡 的稳定性及 敏感 性进行分析
Ａｂ ｔａ ｔ ａ ｏ ｇｌｎ ｓｉｅｉ ｏｌ ｆ ｈ ａｇ ｎ ｓｉｅ ｎ ｔｅｎ ａ ａ ｒｇｏ ｆ ｈ ｅ ｒｅ ｓ ｒｏｒ ｎ ｎ ａ ｇ ｒ ｅ ｓｒ ｃ ：Ｂ ｄ ｎ ａ ｄ ｌ ｓ ｉ ｏ ｅｌｒｅｌ ｄ ｌ ｓｉ ｅ ｒｄ ｍ ｅ ｉｎｏ ｒｅＧｏｇ ｓＲｅ ｅｖ ｉ，ａ ｄｉ ｅ ｄ ｎ ｅ ｓｔ ｄ ｅ ｔ ａ ｄ ｈ Ｔ ｔ ｈ ｓａ ｉ ｔ ｆｔｅ ｒｓｄ ｎｓａｏ ｇｔｅｌｎ ｓ ｄ ｄ Ｔ ｒｅＧ ｒｅ ｓｒｏｒ ｎ ｔｉ ｐ ｐ ｒ ｔ ｇ ｏｏ ｉ ｉ ａｉｎ ｎ ｔａ ｙ ｔ ｎ ｓ ｔｂｌｙ ｏ ｅ ｉｅ ｔ ｌｎ ｈ ａ ｄ ｌ ｅ ａ ｈｅ ｏ ｓＲｅｅｖ ｉ．Ｉ ｈｓ ａ ｅ ，ｉ ｅ ｌｇｃ ｓ ｕ ｔ ｓａ ｄ ｓｅ ｄ ｒ ｄ ｉ ｈ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ｏ ｅ ａ ｄ ｓｕ ｓｄ，ｔ ｅｕ ｂ ａ ｃ ｄｔｒ ｓ ｔｏ Ｓａ ｏ ｔｄｔ ａｃ ｌｔ ｈ ｔ ｉｔ ｆｔｅｌｎ ｓｉｅ，ａ ｄｏ ｈｓｂ ｓｓ ｈ ｅ ｓｔ ｉ 弛 ｉｃ ｓｅ ｈ ｎ ａ ｎ ｅ ｈ ｕｔｍｅｈ ｄ ｉ ｄ ｐｅ ｏｃ ｌｕａｅｔｅｓａ ｌｙ ｏ ｄ ｌ ｌ ｂ ｉ ｈ ａ ｄ ｎ ｎｔ ｉ ａｉ ，ｔｅｓｎ ｉ ｖ． ｉ ｔ ｆｆｃｏ ｆｅ ｔ ｇｔｅ ｌｎ ｓｉｅｉ ａｙ ｅ ｈ ｅｒｓ ｌ ｈ ｗ ａ ｆｅ ｒｅＧ ｒｅ ｓｒｏｒｉ Ｂ ｄ，ｔｅｌｎ ｓｉｅｗ １ ｂ ｖｏ ａｔｒ ａ ｃｉ ｈ ａ ｄｌｄ Ｓａ ｌｚ ｄ．Ｔ ｕｔ ｓ ｏ ｔ ｔ ｔｒ ｓ ｎ ｎ ｅ ｓ ｈ ａ ｈ Ｔ ｅ ｇ ｓＲｅｅ ｉ Ｓｆ ｅ ｏ ｖ ｉ ｈ ａ ｄ ｌ ｉ１ ｅ ｄ
长江三峡库区巴东黄土坡滑坡风险评价
为 １７５ ２ ． ８×１ ｍ 、 ６ ９ ０ ３ ． ８×１ ｍ 、 ５ ４ ０ ９ ． ７×１ ｍ 、 ０
地表 荷载 ＋１５ｍ 高 程 蓄 水 影 响 ； 自重 ＋地 表 荷 载 ７ ③ ＋水库 水位从 １５ｍ 降至 １５ｍ； 自重 ＋地表荷 载 ＋ ７ ４ ④
１３ ｍ ， ．６ｋ 基本 上涵盖 了整个 黄 土坡 小 区 ， 三峡 库 区 是 备受关 注 的 四个 典型特 大型 滑坡之 一 。
１ 黄 土坡 滑 坡 特 征 ¨
１ １ 黄 土坡滑 坡地质 环境 ．
段 ， ２ 灰岩、 由Ｔｂ 泥质灰岩经崩滑形成 的碎 （ ） 块 石土
组成 ， 布有 多层 不 连 贯 的粉 质 粘 土 夹 碎 石 软 弱 层 。 分
坡大 致在 ２ ０ｍ 高程 带 形 成一 个 拐 点 ， 拐点 以上 处 ０ 即
于天然 稳定 的斜 坡段 ， 拐点 以下处 于 不稳 定 的岸 坡段 。 三道 沟滑坡 的发 生 表 明 ， 江 陡 坡体 正 在 进 入 新 一 轮 临
的 由不 稳定 转 向稳定 的逐 渐调整 变化 过程 中 。
基金项 目：湖北省重点科技攻关计划基金项 目 （ 编号 ：Ｎ ２￣Ａ ０Ｂ ２ Ｏ Ｏ （ Ａ３ｇ ０ ，Ｎ ￣
Ａ ２ ，中国地质调查局地调项 目 （ ０） 编号：１１００４３７ 。 ２２１７００ ）
滑坡稳定性分析计算
对最不利滑移横断面进行各种工况稳定性分析计算，计算过程如下：
一、天然工况
滑坡剩余下滑力计算
计算项目：滑坡推力计算 1
===================================================================== 原始条件:
滑动体重度= 19.000(kN/m3)
滑动体饱和重度= 25.000(kN/m3)
安全系数= 1.250
不考虑动水压力和浮托力
不考虑承压水的浮托力
不考虑坡面外的静水压力的作用
不考虑地震力
坡面线段数: 6, 起始点标高 4.000(m)
段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 附加力数
1 13.600 0.700 0
2 12.250 7.000 0
3 2.000 0.000 0
4 12.000 8.000 0
5 24.500 0.500 0
6 127.000 27.000 0
水面线段数: 1, 起始点标高 0.000(m)
段号投影Dx(m) 投影Dy(m)
1 0.000 0.000
滑动面线段数: 5, 起始点标高 0.000(m)
段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 粘聚力(kPa) 摩擦角(度)
1 12.000 0.600 10.000 14.500
2 9.900 1.300 10.000 14.500
3 28.000 9.000 10.000 14.500
4 8.400 2.800 10.000 14.500
5 117.000 29.000 10.000 14.500
计算目标：按指定滑面计算推力
-------------------------------------------------------------- 第 1 块滑体
巴东县三峡教育服务公司滑坡稳定性分析
巴东县三峡教育服务公司滑坡稳定性分析
工程技术
张宏家1张亮华2李建伟1
(1．中国地质大学工程学院，湖北武汉430074；2．湖北省第二地质大队，湖北恩施445000)
。；j。{j。。{’。’。‘11’。’。。】}。4l。1。●。。。。
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口商要]本文对该滑坡概况做了全面的阐述，结合该地的罐地质条件和勘察资料对该滑坡进行分析，并对其稳定J}生进行了分析与评价。[关键词]三峡教育服务公司滑坡；剩余推力法；稳定J＆，
1滑坡概况
三峡教育服务公司滑坡位于三峡库区的巴东县老城区西南。该滑坡曾在1998年的暴雨期间产生局部的滑动，可见明显的裂缝。
2工程地质条件，
2．1地形地貌殁区域构造
巴东县属鄂西中高山地貌单元，区内山高坡陡，河谷强烈深切。河谷类型为宽谷型，江面宽300—600m。沿河谷两侧发育I—X级阶地，_阶地下为基座阶地，m级阶地以上为侵蚀阶地。第四纪以来，地壳隆升强度有所办瞎Ⅱ，在长江两岸形成高陡莆峻的地形。
22地层岩性
本区地层划属杨子区的巴东利)l l／J、区。巴东县城附近出露的地层主要为三叠系、和第四系。其中，三叠系为一套碳酸盐岩和细碎屑岩互层构成的岩石，第四系主要为崩积、坡积、滑坡堆积及冲洪积物。
23水文地质条件
巴东县城区地下水分为上层滞水、基岩裂隙潜水和岩溶水三个系统。各系统有其独立的补给、径流、排泄条件和特殊的动态变化特点，它们对斜坡稳定性的作用亦有所差异。
3滑坡的形态特征及物质组成
滑坡勘察区位于长江右岸斜坡下部，高程在250～65m之间，滑坡纵向长229m，宽约"0m面积2．5x104m2’体积约25D xl04m30在滑坡区南东侧发育一冲沟，切割深度不大，小于8米，但两岸沟坡较陡，约45*，稳定性差。滑坡区西北侧前缘亦发育一冲沟，但规模不及南东侧。在斜坡中上部走向为北西33俨(南东15护)，倾向北东60。，在斜坡中下部走向为北西3150(南东1350)，倾向北东45*。纵坡断面主体呈折线形，坡角陡缓各地不一，斜坡上部区为3铲一4铲，中部为2泸一3妒，下部为250一32。，区内平均坡度为30。。当地居民为了在斜坡上建房种地，开挖陡坡、堆砌堡坎，形成了—个大致分为三级的台阶地形，堡坎高13—5m，多为干砌块石堆砌，基础浅、稳定性较差。
滑坡稳定性计算书
第一部分参数选取
根据钻探揭露，滑带土为黄褐色粉质亚粘土夹少量砂板岩角砾，位于人工堆积层与下层基岩之间，深度在2-7m不等，厚约，断面光滑。
2、滑带土参数的取值
（1）参数反演
滑坡中的滑带土为基覆交界面的亚粘土层，由于野外取样时，所取滑带土样为已经扰动过的土样，因此在进行岩土试验参数统计及经验类比的取值时，滑带土的C、φ值采用滑坡在暴雨工况下，取稳定系数为时反演取值，其反演计算模型，选定H1滑坡的2-2’剖面。反演计算剖面及内容见计算书。
采用反演公式和
经反演，滑坡滑带土在暴雨条件下C、φ值见下表。
（2）工程类比经验：借鉴蜀通公司对H2滑坡所做的勘查工作，天然条件下C值为，φ为°，暴雨条件下C值为，φ为°。
（3）试验值：
（4）综合取值：
根据滑带土的试验、剖面反演及工程类比的结果，滑带土而天然工况下的取值主要依据试验结果，在暴雨工况下参数取值主要采取加权平均，对试验值、反演值和工程类比值采取加权平均方法从而得出暴雨工况下的滑带土的c、φ值。目前各滑坡处于蠕动变形阶段，因此对试验值取较高的权重。三种取值的权重分别是、、。据此得出暴雨工况下的滑带土的参数值。
滑带土参数取值为天然重度为 kN/m3，饱和重度为m3，天然条件下C值为，φ为°；饱和条件下c值为，φ为°。
第二部分参数反演
一、2-2’反演
滑坡剩余下滑力计算
计算项目： 2-2暴雨
=====================================================================
原始条件:
滑动体重度= (kN/m3)
最新 边坡开题报告范文精选-精品
篇一：土木工程边坡类
三峡库区湖北省巴东县某路高切坡稳定性分析与设计
1课题来源
三峡工程开工以来，库区移民工程、新城镇建设工程如火如荼地开展着。因土地资源、场地条件诸多因素限制，工程建设场地不可能直接放坡，而以较陡的坡度开挖边坡。
三峡库区湖北省巴东县巴东县西壤坡四路高切坡，位于湖北省巴东县信陵镇西壤坡四路南侧。巴东县为了修建西壤坡四路，劈山而形成该高切坡。本高切坡位于长江右岸，为构造剥蚀低山斜坡地貌。高切坡上部为土质（碎石土），雨水下渗，使土的重度增加，岩土接触面的力学强度降低，削弱了抗滑能力，其上部土层可能会沿基岩面滑移破坏；高切坡下部为岩质（体），岩体部分整体稳定性较好，变形破坏模式可能为掉块及小体积的崩塌。对周围居民安全带来很大隐患。
2课题研究的目的和意义
由于三峡工程的建设，三峡沿江两岸居民点整体上移后靠, 许多居民居住在凿山修建公路和居民住房时形成的高切坡附近, 由于地形、地质条件的变化, 形成新的地质灾害, 将会严重威胁着移民群众的生命及财产安全.因此，深入探讨开挖边坡稳定性及其治理方法，研究滑坡治理措施，分析其机理，具有重大的实践和理论意义。通过对本课题的研究能够加深对边坡稳定的感性认识，为今后继续深造或从事相关工作奠定了更坚实的基础。
3国内外研究现状
二十世纪六七十年代，是边坡稳定性研究的重要发展阶段。人们通过削夺边坡失稳事例的深入调查、分析、研究，认识到边坡的演变是一个累进性变形破坏过程，有着明显的时间效应，对边坡的研究必须将地质分析与力学机制分析两者紧密结合起来。发展了岩质斜坡稳定性分析方法，强调和重视边坡的工程地质条件，边坡稳定进入力学机制和内部作用研究阶段。1959年法国Malpasset坝左岸坝肩岩体的崩塌和1963年意大利Vajont坝上游左岸的库岸
土质滑坡稳定性影响因素的敏感性分析
面 大 大 降低 了坡 脚 阻抗 。 增 大 了下 滑 力 ， 滑坡 中后 部 人 类 活 动
主 要 因素 。
∞ ∞
（ ２ ） Ｈ２滑坡 整 体 稳 定 性 较 差 ， 目前 稳 定 状 态 处 于 强 烈 变
３ 滑坡敏感性分析
根 据 前 期 地 质 调 查 ． 马崩 组 渔 湾 组 滑坡 体 变 形 区域 主要
（ ５ ） Ｈ３滑 坡 后 部 植 被 发 育 ， 变形 特 征 没 有 Ｈ１ 、 Ｈ ２滑 坡 强 生 活 引 水 管 常 年 失修 ， 生活饮水乱排 乱放 ， 地 面 水 烈， 根 据 变 形 特征 及 地 质 特 征 判 断 ， 滑 坡 蠕 动 变形 主 要 集 中在 也 较 强 烈 。 地表水不停入 渗滑体 ， 在基覆 面附近 富水 。 造 成 上部 覆 盖 层 与 基 岩 之 间 。 其 稳 定 状 态 处 于 强 烈 变 形一蠕 动 变 形 流 常 年 不 息 ， 滑体 自重 增 加 ． 滑 面抗 剪 强度 降低 。 若 滑 坡 得 不 到 及 时 工程 治 将 会 进 一 步 加 剧 滑 坡 变 形程 度 ， 变 形 区域 也 进 一 步 扩 大 ， （ ６ ） 滑 坡 中部 人 类 活 动 强 烈 ， 生 活 引 水 管 常 年 失修 ， 饮用 理， 整体稳定性也进一步降低 ， 居民 水乱排乱放 ， 地 面水 流 下 渗 ， 不停 入 渗 滑体 ， 在基覆 面附近富 表 层松 散 滑 体 局 部 滑 塌 加 剧 ． 房 屋 变形 进 一 步 加 剧 ， 从 而 引发 更 大地 质 灾害发 生 。 水。 造 成滑体 自重 增 加 ， 滑 面抗 剪 强 度 降 低 ， 这 是 滑 坡 形 成 最 ８ 巅螨 露
三峡库区巴东新城区滑坡地质灾害危险性分区评价
三峡库区巴东新城区滑坡地质灾害危险性分区评价
陈彪;张锦高
【摘要】通过对巴东县新城区滑坡地质灾害危险性影响因子的分析,确定了16个参评的危险性因子、各参评因子的权重并予以分级赋值,根据危险性综合指数进行危险性分区与评价,其分区评价的结果与实际情况比较吻合.
【期刊名称】《科技管理研究》
【年(卷),期】2009(029)001
【总页数】4页(P256-259)
【关键词】滑坡;地质灾害;危险性因子;分区评价;三峡库区
【作者】陈彪;张锦高
【作者单位】中国地质大学,经济管理学院;中国地质大学,资源环境经济研究中心,湖北,武汉,430074
【正文语种】中文
【中图分类】P694
在正确认识地质灾害分布、发育特征、形成条件的基础上，进行地质灾害危险性评价是地质灾害灾情评估的重要内容与基础，地质灾害形成的影响因子具有复杂性、相互关系及模糊性特征。
巴东县位于湖北省西部，地跨东经110°04′—110°32′，北纬30°18′—31°24′，属亚热带气候区，具有平均气温高、空气湿润、雨量充沛、少冰雪严寒等特点，区内
四季分明，雨量集中，处于鄂西暴雨中心范围内。巴东城区位于长江南岸，受地质灾害的制约，曾三次选址，两次搬迁。据1995年10月调整后的县城新址扩建总
体规划，新城区长约10km，宽不足1km，呈带状沿江展布，自西向东依次为西
壤坡、云沱、白土坡、大坪、黄土坡组团，是巴东县政治、经济、文化、商贸、教育、医疗等各方面的中心，现城区建设总投资4.99亿元，建筑面积23.8×104m2，城区道路24.6km，209国道建设总长16.9km，形成了金堂路、中环路、西三路、西二路、西一路、沿江路、白土坡连接路、云沱连接路以及209国道的城镇交通
库水位涨落对库岸滑坡稳定性的影响
第33卷第5期地球科学———中国地质大学学报Vol.33 No.5 2008年9月Earth Science—Journal of China University of G eosciences Sept. 2008
库水位涨落对库岸滑坡稳定性的影响
罗红明1,3,唐辉明2,章广成2,徐卫亚3
1.中国科学院武汉岩土力学研究所,湖北武汉430071
2.中国地质大学工程学院,湖北武汉430074
3.河海大学岩土工程研究所,江苏南京210098
摘要:三峡水库正常蓄水后,库水位在175～145m之间周期性波动,滑坡地下水渗流状态将会发生较大的改变,可能导致滑坡失稳.因此,研究库水位周期性波动下滑坡的稳定性具有十分重要的意义.提出了土水特征曲线的多项式约束优化模型和采用饱和-非饱和渗流数值模型.以赵树岭滑坡为例,利用有限元数值计算了库水位在175～145m之间波动下地下水渗流场,将计算得到的孔隙水压力用于滑坡的极限平衡分析,探讨了库水位上升和下降对库岸滑坡稳定性的影响.研究表明:多项式优化模型可以很好地拟合非饱和土的土水特征曲线;库水位上升时滑坡稳定性系数总体逐渐增大,库水位下降时滑坡稳定性系数总体逐渐减小;无论是库水位上升还是下降到库水位155m时,其稳定性系数最小;同一库水位下,库水位上升时的稳定性系数比下降时的稳定性系数大.
关键词:库水位涨落;土水特征曲线;饱和-非饱和渗流;库岸滑坡;稳定性评价.
中图分类号:P642 文章编号:1000-2383(2008)05-0687-06 收稿日期:2008-02-25 The Influence of W ater Level Fluctuation on the B ank Landslide Stability
三峡库区巴东县谭家坪滑坡地质模型分析
（ 湖北 省 第 二 地 质 大 队 ， 湖北 恩 施 ４ ５０ ） ４ ０ ０
摘
要 ：滑坡地质模 型是对滑坡工程地质条件的高度 概括 ，正确的地质模 型 的建立有赖 于通过工程 地质勘
查查明其地 质条件 。在三峡库 区巴东县谭家坪滑坡 工程地质勘 查工作 中，运 用 多种勘察 手段 ，详 细查明 了 滑坡的工程 地质 条件 ，并在此基础上建立 了地质模 型 ，为滑坡 变形破 坏 的研 究奠定 了基 础 ，同时为后 期滑
依 据有两 个方 面 ： ①谭 家 坪滑坡 自身 工程 地质 特 征 ， 任 何 工程地 质勘 察 工作 必 须 围 绕工 程 地 质 条件 进 行 ； ② 滑坡 灾 害防治 工程 的特 点 ， 任何 工程 地 质 勘 察 工作 与 具体 工程 紧密结 合 ， 明确 揭 示 的 每一 个 工 程 地 质条 件 在 防治工 程 的作 用 和地位 。代表 性勘 探线 剖 面布 置见
图 １ 工 程地 质 勘 探 线 的布 置 图 （ 白岩 沟 次 级 滑 坡 为 例 ） 以
Ｆ ｇ Ａｒａ ｇ ｍｅ ｔｐ ａ ｆｅ ｇｎ ｅ ｉ ｇ ｇ ｏｏ ｉ ａ ｉ．１ ｒ ｎ ｅ ｎ ｌｎ ｏ ｎ ｉ ｅ ｒ ｅ ｌ ｇｃ ｌ ｎ
ｅｐｏａｉ ｎｓ Ｂ ｉａｇｕｌｎ ｓｄ ） ｘｌｒ ｏ ｌ ｅ（ ａ ｎｏ ａｄｌ ｅ ｔｎ ｉ ｙ ｉ
滑坡稳定性系数计算
滑坡稳定性系数的计算
稳定性计算公式：
Fs ＝∑∑-=-==-=+∏+∏1111-n 11
)()(n i j
n i j i i
n i j Tn Ti Rn Ri ψψ
其中：
Ri ＝ （i=1,....,n ）
Ti ＝ （i=1,....,n ）
ψi ＝cos(i- i+1)—sin(i- i+1)tan i+1 ψj=ψi ×ψi + 1×ψi +2…………×ψn-1 R n ＝N i tanΦi +c i L i 第i 块土体滑坡推力计算基本公式如下：
P i ＝P i -1×ψi + F st ×T i —R i 式中：
Fs —稳定系数
W i －第i 块段滑体所受的重力（kN/m ）；
R i —作用于第i 块段的抗滑力（kN/m ）；
Rn —作用于第n 块段(最模块段)的抗滑力（kN/m ）；
T i —作用于第i 块段的滑动面上的滑动分力（kN/m ）；
Tn —作用于第n 块段（最模块段）的滑动面上的滑动分力（kN/m ）； Q i ----地震水平力，=W i *a
D i ----渗透力=γw *L i * H i *cos αi *sin βi ，βi 为水面倾角
ψi —第i 块段的剩余下滑力传递至i+1块段的传递系数（j=i ）； i —第i 块段滑动面倾角（º）
N i —第i 块段滑动面的法向分力（kN/m ）；
i —第i 块段土的内摩擦角（°）；
c i —第i 块段土的粘聚力（kPa ）；
)cos(cos sin i i i i i i i D Q W αβαα-++ααααϕ1
正交设计在滑坡敏感性分析中的应用
由此 引 入 了正 交 设 计 方 法 。在 理 论 探 讨 的 基 础 上 ， 结 合 巴东 县 赵 树 岭滑 坡 的 工 程 实 例 分 析 ，讨 论 了 正 交 设 计 在 滑 坡 敏 感 性 分 析 中 的应 用 。
关键词 分 类号
滑坡 ，因素 ，敏感性分 析，正交设计 ，方差分 析 Ｐ６ ２２ ４ ．２ 文献标识 码 Ａ 文章编号 １０ ．９ ２ ０ ）７０ ８ ．４ ０ ０６ １（０ ２０ ．９ ９０ ５
数变 化 比较 大 的那 个 因素 。因素 敏 感性 是 用 各 因素
的因素敏感性系数来反映的Ｉ。 引
敏感性系数 的定义如下：
Ｓ ＝ ｒ ｑ ｌｌ ２ ｌ
＝
变 化 范 围 ，按一 定 的步长 逐 步变 动 这 些 因素 ，计 算 相 应 稳 定性 系 数 的变 化值 ， 比较基 本 指标 值 ， 即可
影 响滑 坡 稳 定性 的敏感 因素【。 ７ 】
１ 引 言
滑 坡 稳 定性 受 各 种 内在 因 素 的影 响 ，诸 如 滑坡
的形 态 、 滑 坡 岩 体 的物 理 力 学 特 性 、地 震 力 的 作 用 、 地 下水 和 地 表 水 的 变化 等 １ Ｓ。在 滑 坡 稳 定性 １ｌ － 评 价 中 ，敏 感性 分 析用 来 对滑 坡稳 定性 有 较大 影 响 的因 素进 行 检 查和 分 析 ，确 定 影 响滑 坡稳 定 的较 敏 感 或 最敏 感 的 因素 ，从而 使滑 坡 防治 和监 测 更有针 对 性 ，使 治 理 设计 更 安全 、可 靠和 经济 。这 是滑坡 稳 定 性 研 究 的一 个 重 要 方 向１。 目前 人们 广 泛 采 用 ６ １
三峡库区巴东县龙船河库岸塌岸预测及稳定性评价
（． ｏｌ ｅ ，Ｅ ｖｒｎ ｅ ｔ ｎ ｉｉ Ｅ ｇｎｅｉｇ， ｈｎ ｄ ｎｖｒｉ ｆ Ｔｃ ｎｌｇ １Ｃ ｌ ｇ ｅ ０ ｎ ｉ ｍ ｎ ｄ Ｃｖｌ ｎ ｉ ｒｎ Ｃ ｅｇ ｕＵ ｉｅｓ ｙｏ ｅｈ ｏｏ ｙ，Ｃ ｅｇ ｕ６０ ５ ， ｏ ａ ｅ ｔ ｈｎ ｄ １０ ９ Ｃ ｉ ；． ｉ ａ ｇ Ｉｓｔｔ ｏ ｅｌｇｃｌ＆ Ｍ ｉ ｒｌ ｅ ｕｃｓＭＬ Ｙｃａ ｇ ４ ３ ０ ， ｈｎ ） ｈｎ ２ Ｙｃ ｎ ｎｔ ｕｅ ｆＧ ｏ ｉ ａ ｈ ｉ ｏ ａ ｎ ａ ｓ ｒｅ ， Ｒ， ｉ ｎ ４ ０ ０ Ｃ ｉ ｅ Ｒ ｏ ｈ ａ
０ 引 言
长江 三峡库 区三期 蓄水 （３ 升 至 １ ６ｍ） １ ９ｍ ５ 提 前一年， 随着库 区分期 蓄水工 作 的逐 步实施 ， 临水 后 靠 近移 民迁建 安置 区 的库 岸 防 护 问题 日益 突 出 ， 水 库塌岸 已成为 影 响三峡 库 区移 民工 程安全 的重 大地 质 灾 害问题 之 一Ｌ 。 １ ］ 三 峡水 库 区 巴东县龙 船河 库岸 位于长 江左岸 一 级 支流 ， 岸 范 围内 为移 民迁 建 居 民点 ， 屋 密集 、 库 房 人 口众 多 ， 雨 期 间 ， 岸 中下 部 变形 迹 象 明显 ， 暴 库 三
2001昌释160担140120g180雕恒160水平距离m图3第1段库岸稳定性计算条分图fig3slicesofverticalsectionofbanki加og裂桓18020406080100120140水平距离m图4第段库岸稳定性计算条分图fig4slicesofverticalsectionofbankii20406080水平距离m图5第段库岸稳定性计算条分图fig5slicesofverticalsectionofbank目is0面恒16044稳定性计算方法及结果库岸潜在下滑面的确定主要依据钻孔探槽地面工程地质测绘及物探资料绘制工程地质剖面图然后通过计算软件slope进行潜在下滑面的搜索根据搜索下滑面采用滑坡稳定计算通用程序将坡体地形线和预测滑面简化成折线状在考虑动水压力的情况下分别采用传递系数法进行稳定性计算sarma法作为校核计算方法
地震作用下高位斜坡动力响应及滑坡启动机理研究
依 昂滑坡高速启动机理 ， Ｓ ｅ ｔｎ 为是岩体 的残余强度太低造成 ； ｌｒ 提出触 变液化 的 ｋｍｐｏ 认 Ｍｕｌ 则 ｅ 观点 ；而 Ｌ ｋ ｏ ｖ和 Ｒ ｍｅ ｏ ｒ ｏ等人认为滑动面上 的孔 隙水压力起着重要作用 。关于其他高速远程滑 坡 碎 屑流态 化 运动机 理 ， 格诺德 和美 籍华 人许 靖华 先后 提 出高速滑 坡运 动 的“ 粘性颗 粒流 拜 无
在往 返动荷载作用 下 ，饱 和土体 中产 生的瞬态动孔 隙水 压力是应力孔压 和结构孔压 的耦合 。晏 鄂川 ，刘汉超 ，唐辉 明等为研究地震 高烈 度 区老滑坡 的复活变形原 因，对滑坡滑体物 质及 滑带 土 的动力学特性进行 了研 究 ，其研究结果认 为 ：滑体物 质及 滑带土在动荷载作用下 的动力学 性 质 与其静荷载作用下 的力 学性质有着较 大的差异 ，主要 表现在滑体物质及滑带土 的动应力 与动 应变关 系的非线性 、滞后 性及 变形积 累特点 ，动弹性模量 与动强度的显著降低 以及动 阻尼 比的
文家 滑坡 时认 为 ： 敏感性分析结果说明粘聚力 ｃ 内摩擦角 的变化对滑坡稳定性影响较为显著 ， ，
滑坡稳定性计算及滑坡推力计算
Pi 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Ks 1.10 1.10 1.10 1.10 1.10 1.10 1.10
Pi 0.00 9.86 0.00 0.00 0.00 0.00 0பைடு நூலகம்00
Ks 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15
Pi 0.00 32.97 11.38 0.00 0.00 0.00 0.00
Pi 0.00 56.08 50.81 44.64 0.00 0.00 0.00
滑坡稳定性验算
重度γ(KN/m3) 工况 条块号 碎石土 1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7 18.00 18.00 18.00 18.00 18.00 18.00 18.00 工况Ⅱ（自重+地下水） 粘性土 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 砂土 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 碎石土 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 粘性土 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 砂土 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 碎石土 5.7848 40.9873 37.7594 33.5663 78.0119 19.5202 48.6015 粘性土 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 砂土 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 碎石土 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 粘性土 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 砂土 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Wi 104.13 737.77 679.67 604.19 1404.21 351.36 874.83 Q Li 10.2722 14.1361 10.1004 6.541 12.3386 3.9948 13.4231 αi 49.06 38.79 31.49 27.93 22.2 15.61 0.95 γw hw 浮重度γ'(KN/m3) 水上面积S(m2) 水下面积Sw(m2) 滑块自重(kN/m) 汽车荷载(kN/m) 滑面长度(m) 滑面倾角(度) 水容重(KN/m3) 滑面上水位高(m) 孔隙压力 比 rU 地下水流向 (度) βi 内聚力(KN) c 18.00 18.00 18.00 18.00 18.00 18.00 18.00 内摩擦角 (度) φ 23.00 23.00 23.00 23.00 23.00 23.00 23.00 地震影响系数 a 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 地震力(kN/m) Fi 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 法向分力(kN/m) Ni 68.23 575.05 579.58 533.82 1300.12 338.40 874.71 下滑力(KN/m) Ti 78.66 462.19 355.03 283.00 530.57 94.55 14.50 累积下滑力 (KN/m) ∑Ti 78.66 533.63 855.55 1114.35 1592.13 1598.59 1389.32 抗滑力(KN/m) Ri 213.86 498.55 427.82 344.33 773.96 215.55 612.91 累积抗滑力(KN/m) ∑Ri 213.86 692.80 1077.64 1391.48 2099.52 2198.92 2504.02 0.91 0.94 0.97 0.95 0.94 0.86 1.30 1.26 1.25 1.32 1.38 1.80 传递系数 Ψi 稳定系数 Kf 安全系数 Ks 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05
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结合实验数据以及 c、φ天然值与饱和值的变化规
21113 计算工况 (1)天然状态 (自重 ) (2)天然状态 + 135m 水位 (水线以下滑体饱水 ) (3)天然状态 + 145m 水位 (水线以下滑体饱水 ) (3)天然状态 + 156m 水位 (水线以下滑体饱水 ) (4)天然状态 + 175m 水位 (水线以下滑体饱水 )
·1 14·
刘长春 ,等 :巴东县文家滑坡稳定性计算及其敏感性分析
2010年
律最终确定滑坡稳定性计算参数 [ 7 ] (表 1) 。
表 1 滑坡稳定性计算参数表 Table 1 Stab ility param eter va lues of the landslide
状态 天然状态 饱和状态
粘聚力 c ( kPa) 内摩擦角 φ( °)
(3)
x =σr +μ
(4)
式中 : R1、R2 ——— ( 0, 1)区间的均匀分布随机数 ; R ———服从标准正态分布 N ( 0, 1)的随机变量 ;
x———服从均值为 μ、标准差为 σ的正态分布随
机变量 。
μ、σ值主要根据大量土工试验资料的统计分析来
估计 [8 ] 。
21212 参数分析
在概率计算的过程中 ,考虑滑带土的抗剪强度参数 的随机分布 。如前所述 ,该滑坡滑带土为三叠系中统巴 东组二段粉质粘土夹泥岩小砾石 。采用工程地质类比 法 ,对三峡库区内具备该类滑带土的滑坡进行统计分析 表明 ,该类滑带土天然状态和饱和状态下的粘聚力和内 摩擦角服从正态分布 [9 ] 。具体参数如表 4所示 。
变异系数
41189 % 12176 % 28140 % 15173 %
21213 计算破坏概率 破坏概率的计算基于传递系数法计算滑坡稳定性
系数并利用 Monte2Carlo模型进行随机模拟 ,采用自编 V isual B asic1NET和 MATLAB 计算程序 。结果见图 4 ～5、表 5。
图 4 滑坡稳定性系数分布图 F ig. 4 D istr ibution map of safety factor of the landslide
表 4 滑带土抗剪强度参数统计表 Table 4 Sta tistics of shear strength param eter of slip so ils
工况 天然状态 饱和状态
参数
c ( kPa) φ( °) c ( kPa) φ( °)
均值
3017 2211 2413 1912
标准差
12186 2182 619 3102
21114 计算结果分析 表 2为文家滑坡渗流及稳定性有限元分析计算参
数表 ,根据此数据对文家滑坡进行地下水渗流模拟 ,并 将结果用于稳定性计算 。地下水位模拟见图 2, Geo2 slope计算剖面图见图 3。
表 2 文家滑坡渗流及稳定性有限元分析计算参数 Table 2 Param eter va lues of seepage and stab ility f in ite
摘要 : 在综合分析文家滑坡区域地质条件 、基本特征以及滑坡形成机制的基础上 ,运用 Geo - slope软件的渗流模拟模 块 ,分析了不同水位条件下滑坡的地下水位线特征 ;进而 ,利用模拟的地下水位线 ,综合运用多种极限平衡分析方法对滑 坡稳定性进行了定量计算 。在此基础上 ,考虑到滑坡稳定计算参数的随机特征 ,又进一步对滑坡破坏概率进行了分析 , 利用 Monte - Carlo模型模拟计算得到滑坡的破坏概率 。由此综合评判滑坡在不同库水位条件下的稳定性 。最后 ,将正 交设计与 SPSS统计软件的方差分析模块相结合 ,对滑坡稳定性影响因素进行了敏感性分析以指导滑坡的实际治理与监 测工作 。 关键词 : 文家滑坡 ;数值模拟 ;极限平衡法 ;破坏概率 ;敏感性分析 中图分类号 : P642122 文献标识码 : A 文章编号 : 100023665 (2010) 0120113205
32
基岩 2310 2519 20010 15010 2310 2010 110E28
20
图 2 滑坡地下水位模拟 F ig. 2 Groundwa ter level sim ula tion of the landslide
在进行稳定性计算结果分析时 ,为了便于对比 ,基 于各种稳定性分析方法的简化假定力学分析及适用范 围 ,选取 M - P法作为其他各种方法的基准 ,来进行误 差分析 ,结果见表 3。
其中 , B ishop 法 、Janbu 法 、O rdinary法 、M 2P 法采 用 Geo2slope 软件计算 ; 传递系数法采用自编 V isual Basic1NET计算程序 。
将主滑方向 A 2A ′剖面作为计算剖面 。 21112 计算参数
根据试验资料 ,选取天然状态 (不考虑库水位 )工 况 (根 据 勘 察 资 料 , 滑 坡 处 于 较 稳 定 状 态 , Fs 取 1115[ 5 ] ) ,通过对文家滑坡 A 2A ′剖面进行反算 ,得出 c、 φ值对稳定性系数的敏感性 ,这样进行反算时就知道 调整参数幅度的大小 [ 6 ] 。
28175 2310
2来自百度文库117 2012
重度 γ( kN /m3 ) 20148 2112
图 1 文家滑坡工程地质平面图 F ig. 1 Eng ineer ing geolog ica l plane v iew
of the W en jia landslide 1—滑坡周界 ; 2—175m 回水线 ; 3—等高线 ; 4—剖面线 ;
滑体土为紫红色粉质粘土夹碎块石 ,滑带土为粉 质粘土夹泥岩小砾石 ,滑床为巴东组二段紫红色泥岩 , 滑面形态呈折线型 ,埋深为 14～20m ,倾角为 22～37°。 113 滑坡形成机制
滑坡发生的最初年代不详 ,且近几十年来该滑坡 亦没有发生过变形破坏 ,处于相对稳定状态 ,在库水蓄 水至 139m 后 ,未发生变形迹象 。
212 滑坡的破坏概率 21211 破坏概率模型
1
∫ Pf = P ( Fs < 1) = f ( FS ) dFS
(1)
0
式中 : f ( Fs ) ———Fs 的概率密度函数 。
这种随机分布用 Monte2Carlo 模型可模拟计算得
到滑坡的破坏概率 Pf :
Pf = N 1 /N
(2)
式中 : N ———模拟的总次数 ;
5—135m 回水线 ; 6—滑坡堆积 ; 7—巴东组第二段 : 紫红色泥岩 ; 8—地质界线 ; 9—巴东组第三段 : 含泥质灰岩 ; 10—规划街区
地表水极易下渗 ,使滑带土软化 ,强度降低 ,产生滑移 。
2 滑坡稳定性分析
211 滑坡稳定性计算 21111 计算模型与剖面
根据地质勘探资料 ,考虑稳定性计算模型与滑坡 特点的 适应 性 , 本 次计 算 模 型 分 别 采 用 B ishop 法 、 Janbu法 、O rdinary法 、M 2P 法以及适合于任意形态滑 面的传递系数法 [ 4 ] 。
滑坡的形成经历了蠕动 、拉裂变形及滑移多个阶 段 ,组成该滑坡体的主要物质成分为残坡积粉质粘土 夹碎块石 ,此类地层岩性较弱 ,透水性好 ,在水和其他 因素的影响下 ,往往构成潜在的滑动面 (带 ) [ 3 ] 。长江 深切形成峡谷地形 ,在临近长江一线形成高陡临空面 , 为滑坡的形成提供了良好的临空面 ,在强降雨作用下 ,
1 工程地质背景
111 区域地质背景 巴东县位于湖北省西部 ,隶属鄂西土家族 、苗族自
治州 ,地处大巴山东部 ,属川鄂褶皱山地 ,总体地势北 西高南东低 。
研究区分布的地层有 :三叠系 、二叠系的碎屑岩和 碳酸盐岩及人工堆积层 ,其中三叠系巴东组 ( T2 b)紫 红色砂岩 、泥岩 、页岩的质地较软弱 ,抗风化能力差 。
Janbu法
B ishop 法
O rdinary法
Fs
11140 11028 11020 11007 01997
误差
1138% 1106% 1116% 1127% 1168%
Fs
11181 11037 11031 11020 11015
误差
2116 % 0119 % 0110 % 0100 % 0110 %
新城区在地质构造上位于扬子地台拗陷褶皱东 端 ,由一系列近 EW 向褶皱及断裂构成 ,其中官渡口 — 东壤口向斜轴在临江一带通过 ,次级褶皱和小断裂较 为发育 ,巴东断裂为城区规模最大的断裂构造 。
受地层岩性和地质构造影响 ,区内地下水主要以 巴东组岩溶裂隙水和第四系松散孔隙水形式赋存 。 112 滑坡基本特征
elem en t ana lysis of the landslide
地层
重度 ( kN /m3 ) 天然 饱和
粘聚力 ( kPa)
天然 饱和
内摩擦角 ( °)
渗透系数
饱和体积 含水量
天然 饱和 (m / s)
(%)
滑带上
岩土体 20148 2112 28175 2310 23117 2012 213E25
N1 ———出现 Fs < 1的次数 。
当模拟总次数足够多时 ,模拟结果就趋于稳定 。
计算机随机模拟是依据参数的分布类型 , 产生
[ 0, 1 ]区间的均匀分布随机数 , 再经适当的变换来实
现的 。对于大多数服从正态分布的 c,φ参数模拟 , 采
用如下抽样与变换公式 :
R = - 2·lnR1 ·co s2πR2
第 1期
水文地质工程地质
·1 15·
工况
天然状态 天然 + 135水位 天然 + 145水位 天然 + 156水位 天然 + 175水位
M 2P法
11156 11039 11032 11020 11014
表 3 稳定性计算结果及误差表 Table 3 Results and error of stab ility
收稿日期 : 2009203205; 修订日期 : 2009204203 基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 ( 40872176) ;“十一五 ”
国家科技支撑计划重点项目“极端冰雪气候与地质 灾害相关性研究 ”(2008 BA C47B01) 作者简介 : 刘长春 (19852) ,女 ,硕士研究生 ,主要从事滑坡稳定 性分析方面的研究 。 E2mail: liuchangchun1226@163. com
库岸滑坡既有一般山地滑坡的共性 ,又有其特殊 的一面 。其特殊性在于它的活动与库水位的升降有很 大的关系 [ 1 ] 。因此 ,研究不同库水位情况下滑坡稳定 性的变化显得尤为必要 。
本文以湖北省巴东县文家滑坡为例 ,分别采用有 限元法 、极限平衡计算法和破坏概率法来对该滑坡进 行稳定性计算 。并采用敏感性分析方法对影响斜坡稳 定性的多个因素进行定量评价和分析 ,确定影响滑坡 稳定的较敏感或最敏感的因素 [ 2 ] ,找出导致岸坡变形 破坏的主导因素 ,从而使滑坡防治和监测更有针对性 , 使治理设计更安全 、可靠和经济 。
第 37卷 第 1期 2010年 1月
水文地质工程地质 HYDROGEOLOGY & ENGINEER ING GEOLOGY
Vol. 37 No. 1 Jan. 2010
巴东县文家滑坡稳定性计算及其敏感性分析
刘长春 ,殷坤龙 ,李远耀 (中国地质大学工程学院 ,武汉 430074)
文家滑坡位于巴东县官渡口镇移民新建镇中心 区 ,发生于残坡积粉质粘土夹碎块石层中 ,下伏基岩为 巴东组二段 ( T2 b2 )泥岩地层 ,为一大型堆积层土质滑 坡 (图 1) 。 滑坡中后部由于大规模的城镇建设及 209国道的 修建 ,其地表形态已被人工改造 ,仅局部可以看出滑坡 后壁的形态 ,滑坡后缘呈圈椅状 ,坡角 38°,高程为 220 ～225m。
Fs
11139 11024 11015 11004 01995
误差
1147 % 1144 % 1165 % 1157 % 1187 %
传递系数法
Fs
11145 11097 11089 11069 11116
误差
0195% 5158% 5148% 4176% 10111%
图 3 滑坡计算剖面图 F ig. 3 Ca lcula tion prof ile of the landslide