滑坡稳定性影响因素及分析

滑坡稳定性影响因素及分析
滑坡是在一定的内因、外因等地质环境条件和其它因素综合作用下产生的，影响因素包括：地质条件、地形地貌、人类活动、气候及迳流条件、其它因素。

就本滑坡隐患体而言，各因素对其的影响如下：
①地质条件
岩土体的本身特性是影响边坡稳定性的主要因素；对岩质边坡来说主要包括软弱结构面存在与否及其强度、结构面特别是主要结构面的产状、结构面的组合关系、结构面的结合情况、渗透性、与临空面的相对关系；对土质边坡来说主要包括土体强度、软硬接触面的渗透性。

滑坡隐患体及边坡出露的地层为泥盆系佘田桥组，岩性为砂岩，受地形地貌、构造侵蚀、剥蚀及风化作用影响，第四系及土状风化物厚度变化较大；原始地形较平缓的人工切坡坡面及坡顶局部地段第四系及土状风化物厚度大。

第四系坡残积土其孔隙性大且含较多碎石，抗剪强度较低，坡度较陡时其自稳性差；中上部基岩埋藏多较浅且表部风化较强烈；整个山体岩体裂隙发育，地层及裂隙产状较杂乱(图2-1)，地层产状多近坡向或与坡向小角度斜交，岩体呈碎裂结构、电阻较高，结构面结合多数差~较差，易产生松动变形。

②地形地貌因素
勘查区属中低山地貌，高差较大，山脊地形坡度较陡（坡度25~30°），两侧地形陡峻(坡度40~45°)，但从调查情况来看，沟谷处及外围天然斜坡未见有滑坡现象，天然条件下斜坡是稳定的；但切坡以后，山体前缘产生高陡临空面，所形成的上缓下陡地形不利于斜坡的稳定。

③人类活动因素
人类工程活动破坏原有的地形地貌，使在自然条件下已经达到平衡状态的岩土体应力进行重新分布，斜坡产生变形，当岩土体中应力无法平衡时，边坡将发生失稳破坏。

就本区而言，切坡产生高陡地形，
形成临空面，产生滑坡隐患的主要因素就是人类工程活动—切坡。

④气候因素
勘查区多年（1971~1998年）平均降雨量为1885mm，降雨量最多的1997年为2516mm，降雨量最少的1978年为1407mm。

3~8月平均降雨量为1334.7mm，尤以5、6月为甚，降雨量达508.6mm。

雨期长、水量大，雨季时大量雨水冲刷坡面并顺土体沿裂隙下渗，使土体及岩体中结构面的抗剪强度降低、抗滑力减小，而岩土体的重度增加、下滑力增大。

另外，勘查区极端最低气温－11.0℃，冬季冰雪的冻融作用对岩土体结构产生破坏作用，使其抗剪强度降低、抗滑力减小；冰冻时竹子、草木上覆的冰雪产生的附加荷载使下滑力增大，冰雪融化时下渗使岩土体重度增加、下滑力增大。

以上因素均对斜坡的稳定性产生不利影响，其中降雨对岩土体的浸润作用使其抗剪强度降低是导致崩滑的主要诱发因素。

从以上分析可知，山体斜坡坡度较大、地质构造发育、岩土体工程性质较差等地质环境条件是滑坡隐患产生的物质基础，切坡等人类工程活动是滑坡隐患产生的主要因素，雨期长、雨量大、雨水下渗形成地下迳流是滑坡隐患产生的重要诱发因素。

本滑坡隐患是由人工切坡引起、大气降水诱发。

3.2.2. 滑坡稳定性定性分析
①土质滑坡的可能性和破坏模式
从地表调查和钻孔揭露的情况看，滑坡隐患体上部(标高954~973m段)上覆坡残积土局部较厚，但其顶部地形相对平缓、下段坡残积土与强风化砂岩(碎块状)的接触面角度相对较小；中上部地形坡度及坡残积土与强风化砂岩(碎块状)的接触面角度较大，但坡残积土的厚度较小；此两段产生的下滑力较小，天然状态下未发生过滑塌现象，发生滑塌的可能性较小，即使发生也只是浅表层的破坏，其下坡面有较多的植被，可起到一定的阻滑作用，其规模较小、破坏作用相对较小。

滑坡隐患体中下部特别是从人工切坡第二级平台~人工切坡顶往山顶的平缓地段，其上覆坡残积土厚度大，局部厚度大于10m，前缘地形高陡、具有临空面，其孔隙性大，久雨或强降水作用下雨水易下渗、土体重度增加、强度降低，易发生失稳，勘查期间冰雪消融时表面可见少量碎屑物从高陡切坡面散落，也说明饱水时其稳定性较差。

根据钻孔资料，其下为块状强风化岩，两者的接触面较陡，其破坏形式为沿坡残积土(全风化岩或土状强风化岩)和块状强风化岩的接触面呈折线形滑动。

②岩质滑坡的可能性和破坏模式
受构造影响，滑坡隐患体地层产状变化较大，产状90°~175°∠35°~65°，倾向大多为南偏东；其中东侧切坡段产状90°∠54°，西侧切坡段产状115°~155°∠50°~65°。

山脊天然边坡坡向157°、坡度30°，东侧切坡段沟谷天然边坡坡向121°、坡度43°，西侧沟谷天然边坡坡向213°、坡度45°。

东侧人工切坡总体坡向127°、坡度44°，西侧人工切坡坡向162°、总体坡度48°。

岩质滑坡整体滑移系沿深层的控滑结构面及破碎带产生，虽然钻孔中未发现明显的软弱结构面，前缘和两侧也未见肉眼可见的变形特征；但后缘已见明显的拉张裂缝且雨后还在持续变形，仪器观测的地面变形均呈南偏东的下行趋势，和结构面产状及切坡坡向相似；滑坡隐患体内各深层岩土体位移监测点的变形深度曲线均反映：在地面以下有一个深浅、厚度不一的区段，这一区段内，变形深度曲线斜率大，上下岩土体之间的相对变形大；以上均说明目前滑坡隐患体和下部岩体已发生相对位移，而滑动面即为此上下岩土体相对变形大的深度处的连线，由于岩土体相对变形大的深度为一区间，并且部分地段无监测孔，滑动面的确定还参考了钻孔岩性资料(破碎段或软硬岩层接触面)，按此原则确定的滑动面为折线形，方向为南偏东。

从人工切坡处来看，这一区块主要结构面为层面，其西段地层倾向和切坡坡向相近或斜交、倾角大于坡角，东段地层倾向和切坡坡向斜交、倾角大于坡角，因此隐患体沿边坡主要单一结构面—层面发生
失稳的可能性小；由于岩体节理裂隙发育、呈碎裂结构，当不同结构面组成的交线其产状与坡向、坡角具备一定的条件，特别是有裂隙水存在的情况下，其所形成的楔形体将产生局部失稳，例如：第三级边坡西侧结构面(产状140°∠50°、115°∠62°) 被泥质充填，岩体破碎，岩块雨后在重力及裂隙水作用下沿结构面下错、滑塌(相片3-7)。

相片3-7：第三级边坡结构面被泥质充填、岩块滑塌
3.2.3. 滑坡稳定性定量计算
3.2.3.1. 计算选用参数
①岩土体重度：天然重度按室内试验平均值取值(g=10N/kg)，土体饱和重度按饱和度为100时的重度取值，岩体饱和重度根据风化程度、经验在天然重度的基础上上调0.1~0.5KN/m3取值。

②内聚力和内摩擦角：碎石粘土的天然内聚力和内摩擦角按室内
试验统计标准值取值，饱和天然内聚力和内摩擦角在天然内聚力和内摩擦角的基础上乘以0.8的系数。

块状强风化岩和中风化岩中破碎段的天然内聚力按块状强风化岩统计标准值乘以0.2的系数，内摩擦角按0.9tan φ进行折减；饱和天然内聚力和内摩擦角在天然内聚力和内摩擦角的基础上乘以0.8的系数；楔形体软弱结构面的天然内聚力和内摩擦角参照碎石粘土相应值。

各岩土层天然与饱和状态下的稳定性计算选用参数见表3-2。

稳定性计算选用参数一览表
3.2.3.2. 计算方法及结果
①土质滑坡稳定性
如前所述，发生土质滑坡的可能区域为第四级人工切坡的上下，沿坡残积土与强风化岩的接触面呈折线形滑动，选取2剖面(图3-11)进行计算。

根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)的要求，折线形滑坡采用下式(式3-1)进行稳定性计算(图3-12)：
1)
-3( F 11111
1式n j n i j i n i n j n i j i n i T T R R s +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∏∑∏∑-=-=-=-=ψψ
()()111tan s c +++Φ•---=ψi i i i i j in os αααα 1211 -++-=••=∏n i i i j n i j ψψψψψ
i i i i i L C tg N R •+Φ•=
i i i W N αcos •=
i i i W T αsin •=当考虑动水压Pwi 及水浮力作用时， ()i i wi i i i P W N αβα-•+•=sin cos ()i i wi i i i P W T αβα-•+•=cos sin 式中：
Fs 为稳定系数；
αi 为第i 块段滑动面与水平面的夹角； i W 为第i 滑块所受的重力(KN ／m)；
R i 为作用于第i 滑块的抗滑力(KN ／m)； N i 为第i 滑块滑面的法向分力(KN ／m)； Φi 为第i 滑块滑面的摩擦角； C i 为第i 滑块滑面黏聚力(kPa)； L i 为第i 滑块滑面长度(m)； T i 为作用于第i 块滑面上的滑动力(KN ／m)，出现与滑动方向相反的滑动分力时，T i 应取负值；
j ψ第i 滑块剩余下滑力向第i+1滑块的传递系数(j ＝i 时)。