滑坡应用公式解读

3.2.3 稳定性计算

1、稳定性计算方法

稳定性分析采用二维极限平衡传递系数法进行计算，坡面地形线及可能滑面均简化成折线。计算时取滑坡体的单位宽度为1m 。在研究区工程地质分析的基础上，采用折线法计算滑坡稳定性，在此基础上对该滑坡区进行稳定性评价。

根据传递系数法，在考虑重力、孔隙水压力（假定孔隙水压力按线性分布）的情况，计算公式如下：

∑--+⨯∆--++-∆++=1

12121}]sin cos )[({]cos sin )[(i i i i i wi i i i i i i i i i i st i

F tg a p p a W W l c a p a W W F F

ψϕ (1） 式中：

111tan )sin()cos(+++---=i i i i i j ϕααααψ （2）

Ψi ：推力传递系数；

F i ：第i 个条块末端的滑坡推力（kN/m ）；

F st ：抗滑稳定安全系数，依表不同荷载组合及工程等级选取； W i1：第i 个条块地下水位线以上土体天然重量（kN/m ）； W i2：第i 个条块地下水位线以上土体饱和重量（kN/m ）； p i ：第i 个条块土体两侧静水压力的合力； p wi ：第i 条块土体底部孔隙压力；

φi ：第i 个条块所在滑动面上的内摩擦角（°）； αi ：第i 个条块所在滑动面上的单位、黏聚力（kPa ）； l i ：第i 个条块所在滑动面的长度（m ）； 孔隙水压力的计算说明如下，见图3。

图3－1 孔隙水压力计算示意图

)(2

12

2a b i h h p γγ-=

∆ (3) i b a wi l h h p )(2

1

γγ+= (4)

2、计算工况

茂和11组滑坡标高在238～390m 之间，均高于三峡水库正常运行后的最高水位175m （黄海高程），故该滑坡不涉水。

工况5：自重＋地表荷载＋20年一遇暴雨（q 全） 3、判别标准

稳定性系数Fs ≥F St （滑坡稳定性安全系数）为稳定，F St ～1.05为基本稳定，1.05～1.00为欠稳定，小于1.00为不稳定。

4、 计算结果

滑坡防治工程等级采用II 级，最小安全系数Ks ＝1.15,稳定性计算结果统计如表3.5。

表3.5 稳定性计算结果及剩余下滑力表

a 、a1、a2、a3为滑坡分块序号。

由计算结果可知：滑坡整体a 、a1+ a2段及a1+ a2+a3段处于欠稳定状态；a1段处于基本稳定状态；故需对该滑坡采取有效的治理措施，以保证该范围人民生命财产及公用实施的安全。

3.2.4滑坡稳定性敏感分析

影响滑坡稳定性的主要环境外部因素有大气降雨和滑坡体上的人工活动等。影响滑坡稳定性的内在因素主要为区域地质构造、滑体土、滑带土的物质结构组成及工程物理力学指标，因此定量分析各种影响因素对滑坡稳定系数的影响程度对评价滑坡的稳定结果十分重要。

本次设计采用I -I ′剖面滑坡整体进行滑坡稳定性敏感分析，取滑带土Ф=15～25º，C=25～35kPa ，在自重＋地表荷载＋20年一遇暴雨（q 全）工况下滑带土Ф=20º，C=30kPa 的稳定系数Fso=1.154为基准值对C 、Ф值进行敏感性分析。敏感性分析计算结果见表3.6～3.8。其中敏感系数按下式计算：

其中敏感系数按下式计算：

100

2

1

⨯=ηηS

式中：

Fso Fs ∆=

1η

()

min max 2X X X

-∆=η

ΔX — 某因素的变化量； ΔF s — F s 对应ΔX 的变化量； F so — F s 的基准值；

X max -X min — 某因素最大变化量。

由上述成果可知，C 、Ф值与稳定系数之间存在明显的线性关系。C 、Ф值对滑坡稳定系数敏感系数分别为7.6～8.3%，40.9～43.6%。C 值每增加1kPa ，稳定性系数增加0.0093，Ф值每增加1°，稳定性系数增加0.049。说明滑动面C 、Ф值对稳定系数均有影响，尤其是Ф值对滑坡稳定系数影响更显著。