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本 科 生 毕 业 设 计（论 文）论文题目：浙江省台州市海啊集团新杨村滑坡稳定性分析姓名：杨俊男学号：09031101班级：1班年级：2009级专业：水文与水资源工程学院：水资源与环境工程学院指导教师：李金轩 （教授）完成时间：2009年 06 月06日作 者 声 明本人以信誉郑重声明：所呈交的学位毕业设计（论文），是本人在指导教师指导下由本人独立撰写完成的，没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。文中引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，不包含他人成果及为获得东华理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本设计（论文）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本毕业设计（论文）引起的法律结果完全由本人承担。本毕业设计（论文）成果归东华理工大学所有。特此声明。毕业设计（论文）作者（签字）： 签字日期： 年 月 日 本人声明：该学位论文是本人指导学生完成的研究成果，已经审阅过论文的全部内容，并能够保证题目、关键词、摘要部分中英文内容的一致性和准确性。学位论文指导教师签名： 年 月 日 东华理工大学毕业设计（论文） 摘要浙江省台州市海啊集团新杨村滑坡稳定性分析杨俊男Stability Analysis of Xinyang Village landslide in Zhejiang ProvinceYang jun nan2013年 6 月06日摘 要随着经济的发展和自然环境的不断变化，无论是人类活动的影响还是极端气候的演变都容易形成一个个危险的滑坡，而滑坡的防治对保护人民的生命财产、保证交通畅通具有了重要意义。本文对浙江省台州市三门县海啊集团新场村发生的滑坡H-P-1进行评估，以野外勘察为先，然后进行室内资料整理，以勘察资料与图纸为依据，分析了滑坡体的成因及其稳定性，并结合该滑坡的实际情况，对其作出稳定性评价及防治设计建议。首先在研究该滑坡的地质环境条件的基础上，然后根据室内实验得出的岩土体物理力学性质参数进行反分析得出必要的计算参数，并结合滑坡基本特征，阐明了该滑坡的基本特征及成因分析，再根据钻孔资料确定滑坡滑动面，采用瑞典条分法对其稳定性做出了定性评价和定量计算，提出在天然状态下和饱和状态两种工况下滑坡的稳定性系数分别为ks=1.015、ks=0.678及剩余下滑力分别为En=6259.456kN/m、En=8356.213kN/m，最后对滑坡的治理提出了合理建议及治理方案。关键词：滑坡； 稳定性分析； 瑞典条分法；东华理工大学毕业设计（论文） ABSTRACTABSTRACTWith fast development of economy and constant changing of natural environment, either the influence of human activities or the evolution of extreme climates has lead to the occurrence of many cases of dangerous landslides. As a consequence, the importance of landslide controlling can not be ignored, which is meaningful not only to the protection of peoples life and property but also to the guarantee of smooth traffic surroundings.Taking the landslide happened in Xinyang village (zhejiang province) for example, this paper mainly studies the landslide H-P-1. Based on the information and drawing received from field exploration and office analysis, the causes and stability of the sliding mass can be confirmed, which would be the premise to advance landslip preventive measures. The study gives priority to an investigation of local geological settings, which can provide an overall view of the landslide. Then with necessary calculation parameters received from reverse analysis of mechanical properties of ground parameters through laboratory testing, it can clearly show the causes of the landslide in this case. In addition, being sure of the landslide stability is also essential to landslide correction, while it can be learned through qualitative evaluation and quantification by adopting Sweden circle method, which should fix landslide plane by borehole report first. According to the calculation, the stability factors are ks=1.015 and ks=0.678 in natural state and saturated state respectively, while each surplus sliding force is En=6259.456kN/m and En=8356.213kN/m. The above data and assessment can be the basis of a rational landslide controlling program.Key words：Landslide ; Stability analysis; Sweden circle method东华理工大学毕业设计（论文） 目录目 录1 绪论51.1 工程概况51.2 评价目的与任务72. 自然地理与地质概况92.1 自然地理92.1.1 气象、水文92.1.2 地形地貌92.2 地质概况92.2.1 地层特征92.2.2 地质构造与区域地质稳定性103 工程地质条件113.1 岩土体分布及特征113.2 水文地质条件113.3 人类工程活动对地质环境的影响124. 滑坡基本特征及成因分析134.1 HP1滑坡基本特征分析134.1.1 滑坡体平面形态与规模134.1.2 滑坡体变形及位移特征134.1.3 滑面的确定及特征164.1.4 滑坡体的地形特征174.1.5 滑坡体的组成物质184.1.6 滑坡的地下水特征184.2 滑坡成因分析194.2.1 H-P-1滑坡形成的内在因素194.2.2 H-P-1滑坡形成的外部条件195 滑坡的稳定性评价215.1 滑坡破坏模式及工况215.2 边坡稳定性评价方法225.3 边坡稳定性评价计算及结论235.3.1 参数的选取235.3.2 计算过程简图255.2.3 滑坡推力及稳定性计算成果266 滑坡的危害程度277 滑坡防治方案建议288 结论与建议29参考文献31附图 附图 地质灾害勘察平面图 附图 工程地质剖面图东华理工大学毕业设计（论文） 绪论 1 绪论1.1 工程概况海啊集团新场村滑坡位于三门县城南3.5km，行政隶属海游镇新场村，其中心点地理坐标为东经1212310、北纬290544，滑坡东侧为三门县城关交通路，其交通便捷，详见图1.1。滑坡所在地域经济发达，人口稠密，新场村作为浙江省“千村示范、万村整治”的工程之一，座落于该滑坡南段下方，在斜坡北段下方为三门县的重点骨干企业中国海啊集团。图1-1 工作区交通位置示意图海啊集团新场村滑坡地处丘陵地貌区，坡体呈上下较陡、中间较缓的马鞍形，地层岩性复杂，岩石风化强烈，第四系残坡积层及基岩全风化层的厚度大，其地质环境十分脆弱。据三门县人民政府三门县地质灾害防治规划（2004年3月），该滑坡地处三门县地质灾害中等易发区。近年来，因工程建设削坡开挖导致坡脚形成了人工高陡边坡，对地质环境破坏较为强烈，从而导致滑坡上山体滑坡不断发生。在2005年7月的 “海棠”台风以及8月的“麦莎”台风期间，ABC段边坡发育为中型土质滑坡体（HP1），而新场村周边未采取任何治理措施，存在较严重的滑坡地质灾害隐患。目前滑坡上的滑坡地质灾害严重威胁着海啊集团厂房、宿舍和新场村及附近居民的生命财产安全。三门县人民政府、三门县国土资源局以及海啊集团、三门县海游镇新场村等对该滑坡的地质灾害防治工作均极为重视，为尽快采取技术可行、经济合理的地质灾害防治措施，迫切需要对该滑坡进行地质灾害勘查工作。本次勘查在滑坡区内共布置勘探线4条，勘探孔16个，探井5个，其中2条勘探线大致垂直滑坡走向布置，另外2条勘探线大致平行滑坡上的滑坡体主滑方向布置，勘探点间距按2040m考虑。具体孔位及勘探孔类型详见附图1。本次勘查工作，初步获取了滑坡稳定性评价及后期治理所需的岩土技术参数。本文主要对H-P-1滑坡做出稳定性评价。具体工作如下：（1）工程地质测绘：2005年9月20日至10月17日，项目组技术人员采用追索法结合穿越法，对滑坡进行了工程地质测绘，并针对滑坡上的滑坡形成历史在当地对居民进行较深入的调查、访问。滑坡区地形底图采用实测的1:500地形图，调查内容主要有地形地貌、地层岩性、地质构造、岩土体工程地质特征、水文地质、不良地质现象等。采用GPS定位仪、地质罗盘定点，对典型地质点（如已有地质灾害点、地表变形迹象等）采用专门调查表记录，并进行了数码摄影。测绘面积约0.5km2。（2）钻探工作：根据野外钻探技术要求，于2005年9月21日至10月17日进行了钻探施工、钻孔取样、钻孔原位测试等工作，技术人员在野外钻探现场跟班进行地质编录。（3）试验工作：对于滑坡体土样，因其极为特殊和重要，故取样和测试要求很高，实验人员十分重视，进行了专门分析，除常规土试外，分别加做土层直剪快剪及残余剪试验等，并于10月24日提交土工试验成果。（4）室内资料整理及报告编制：在野外工作期间，对部分野外资料进行了初步整理。10月18日转入室内资料整理、进行边坡及滑坡的稳定性计算评价、报告（图件）编制工作。完成实物工作量见表1-1，勘探孔测量成果见表1-2。表1-1 实物工作量收集资料地质测绘探井钻 孔试验钻 孔比例尺面积数量进尺数量进尺原状土样重型动力触探常规直剪快剪残余快剪m/个km2个m个m筒段次组组组172.15/81:5000.5510.7016465.5636636363表1-2 勘探孔测量成果表孔号纵坐标X横坐标Y孔口高程(m)孔深(m)地下水位(m)埋深（m）标高（m）ZK1220861.509488603.55819.04325.400.8018.243ZK2220862.937488626.58916.85728.002.4014.457ZK3220723.716488591.21134.70031.404.5030.200ZK4220724.755488619.80718.45917.701.0017.459ZK52207250.193488645.68416.66020.902.4014.260ZK6220722.143488545.96451.30050.805.9045.400ZK7220722.659488510.34357.00041.004.6052.400ZK8220686.522488649.84616.83322.901.0015.833ZK9220719.332488475.28262.90039.505.9057.000ZK10220682.281488504.11853.10042.107.0046.100ZK11220682.659488543.04748.95127.607.2041.751ZK12220682.741488587.99234.50024.904.4030.100ZK13220650.480488525.82545.51227.905.5040.012ZK14220655.693488563.22132.80022.105.1027.700ZK15220625.886488581.91324.44322.900.1524.293ZK16220608.094488566.21124.062020.400.1023.962T1220857.626488566.21138.9772.30未揭露T2220759.113488446.34585.0002.10未揭露T3220719.322488434.57480.5002.20未揭露T4220682.095488468.46663.3002.00未揭露T5220771.381488472.80474.6002.10未揭露1.2 评价目的与任务本次勘查的目的主要是查明海啊集团新场村滑坡H-P-1的地质环境条件以及变形迹象、规模和成因，为治理设计提供工程地质依据。具体任务主要为：（1）查明滑坡的变形迹象（是否存在崩塌、滑坡、危岩等）及其规模、形态特征，变形历史，成因，潜在威胁、危害程度。（2）查明滑坡的岩土体类型、成因、工程特性，覆盖层厚度，基岩面的形态和坡度。（3）查明滑坡的岩体主要结构面的类型、产状、延展情况、闭合程度、充填状况、充水状况，主要结构面与临空面的关系，是否存在外倾结构面（不利结构面）。（4）查明地下水的类型及特征和地下水的出露情况。（5）收集地区气象条件（特别是雨期、暴雨强度，最大日、小时降雨量），汇水面积、坡面植被，地表水对坡面、坡脚的冲刷情况。（6）查明岩土的物理力学性质和软弱结构面的抗剪强度。（7）对滑坡形成条件及影响因素进行分析，定量计算分析斜坡及海啊集团现有挡墙的稳定性，根据结果确定是否需要加固；同时针对现有斜坡稳定性进行评价。（8）提出滑坡治理方案或措施建议。11东华理工大学毕业设计（论文） 自然地理与地质概况 2. 自然地理与地质概况 2.1 自然地理2.1.1 气象、水文三门县域属亚热带季风气候区，温暖湿润，日照充足，四季分明。多年平均气温17，多年极端最高气温36.9，多年极端最低气温-6.6，最热月（8月）平均气温28.2，最冷月（1月）平均气温6.2。多年平均降水量1671.6mm，最大年降水量为2254.8mm，最小年降水量为1055.8mm，12小时最大降水量为258.9mm（1997年8月18日），1小时最大降水量为90.5mm（2000年8月11日），2004年8月12日“云娜”台风的过程降水量为234.2mm，其中5、6、9月份降水最多，占全年降水量的44%。多年平均雾日为56天，年最多雾日72天（1969年）；16月为雾季，而后逐渐减少，8月基本无雾，秋季也较少，冬季又逐渐增加，全年最多雾日月为5月。热带风暴与台风是三门县主要的自然灾害，年平均1.7次，特大风暴5年一遇。1997年11号台风，为百年一遇的特大风暴，全县损失惨重。热带风暴与台风所带来的暴雨或持续强降雨是诱发三门县地质灾害的主要因素。滑坡及其附近地表沟谷不甚发育，在坡麓处出露有多处泉水，泉水大致呈西往东汇入坡脚的水沟后统一流入石亭线的排水沟，调查时水量较小，约80m3/d。2.1.2 地形地貌测区地貌类型以侵蚀剥蚀丘陵为主。该滑坡处于侵蚀剥蚀丘陵区，制高点海拔标高178.0 m（黄海高程），山体大致呈南北走向，主要由白垩系下统馆头组（K1g）地层组成。山坡地形坡度为2040，坡形为凸形，地形起伏较大，相对高差约160m。山坡植被较为发育，多为松树、山树、灌木及杂草，坡体中部为旱地，主要种植果树（桔子）等。坡脚因海啊集团建房、新场村建房而产生了人工切坡，H-P-1边坡长约300m，高度不等，一般为213m，人工切坡坡角一般为3770不等。2.2 地质概况2.2.1 地层特征测区出露的前第四纪地层主要为白垩系下统馆头组（K1g），岩性主要为灰绿色晶屑熔结凝灰岩、灰黄色凝灰质砂岩，夹灰紫色泥质粉砂岩。凝灰结构（夹层为细粒结构），块状夹薄层状构造，岩层产状24525。此外，据钻孔揭露，在坡脚的白垩系下统馆头组（K1g）中有燕山晚期侵入岩（53），岩性为灰白色二长花岗岩，细粒结构，块状构造，岩石风化较强烈。第四纪地层主要为坡残积层（el-dlQ），主要分布于滑坡的浅表部，呈褐灰、褐黄、灰黄、浅黄等色，岩性较杂，堆积无序，主要有含碎（块）石或含砾粉质粘土、粉质粘土、粘土、含粘性土碎（块）石等，厚度较大，一般为13.332.2m。其中含碎（块）石或含砾粉质粘土呈可塑硬塑状态，碎（块）石或砾石含量一般为2040，成分以凝灰质砂岩岩屑为主，磨圆度差，呈棱角状，少数为次棱角状，分选性差；粉质粘土、粘土多为夹层，呈透镜体状，可塑硬塑；含粘性土碎（块）石呈松散状态，碎（块）石成分以凝灰质砂岩岩屑为主，粘性土含量不一，一般为2030，局部含量极少，为碎（块）石层。2.2.2 地质构造与区域地质稳定性 （1）地质构造 测区外围附近的地质构造以断裂为主，褶皱不发育。断裂构造以北东向为主，其次为北西向。根据滑坡基岩露头调查与测量统计，区内主要发育以下二组节理：产状4080，压性，闭合状，面较平直，线密度一般8条/m，延伸36m；产状24065，闭合状，面较平直，线密度一般23条/m，延伸13m。（2）区域地壳稳定性三门县域新构造运动的特征为掀斜式上升与升降交替，主要表现为地势由西向东掀升、丘陵与港湾相间出现、沿海丘陵分布有数级海蚀阶地。据1400万中国地震动参数区划图（GB18306-2001），本区地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度度。地震活动总的特点是：强度较弱，频度较低，历史记载地震震级4.5级。因此，测区区域地壳稳定性属于稳定。13东华理工大学毕业设计（论文） 工程地质条件 3 工程地质条件3.1 岩土体分布及特征 根据野外实地编录，结合土工试验成果及岩土体的成因，可将测区岩土体分为四个层（组），五个亚层（组），现自上而下依次分叙如下： 素填土：褐黄、浅黄等色，以含砾粉质粘土为主，潮湿，可塑，厚约1.0m，仅ZK5孔见及。 层残坡积成因的含（块）石或含砾粉质粘土等：主要分布于滑坡的表部。褐灰、褐黄、灰黄、浅黄等色，稍湿湿，可塑硬塑，中低压缩性，天然含水量一般19.735.2%，含铁锰质斑点和氧化条带，层厚一般为13.332.2m。容许承载力标准值110120kPa。粉质粘土、粘土：主要分布于滑坡的浅部，为全风化层。灰绿色、灰白色，湿，可塑软塑，土质较均匀，干时坚硬，韧性强，摇震无反应。中高压缩性，天然含水量一般20.031.6%，底部偶含少量强风化碎块，层厚一般6.315.0m。容许承载力标准值100110kPa。-1层强风化基岩：灰绿色晶屑熔结凝灰岩、灰黄色凝灰质砂岩夹灰紫色泥质粉砂岩、灰白色二长花岗岩等，块状构造，岩芯以碎块状为主，原岩组织结构基本保持，属软弱岩。容许承载力标准值150240kPa。-2层中风化基岩：灰绿色晶屑熔结凝灰岩、灰黄色凝灰质砂岩夹灰紫色泥质粉砂岩、灰白色二长花岗岩等，块状构造，岩芯以短柱状为主，局部呈碎块状，原岩组织结构清晰，属较坚硬岩或较软弱岩。容许承载力标准值5002000kPa。3.2 水文地质条件根据地下水的赋存条件、水理性质、水力特征及埋藏条件，滑坡及其附近的地下水类型分为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两大类。第四系松散岩类孔隙水主要赋存于斜坡浅部残坡积含碎（砾）块石粉质粘土、含粘性土碎（砾）块石含水层，水位埋深一般在1.07.2m，为潜水，民井单井涌水量一般小于50m3/d，固形物一般0.50.9g/L，该类地下水受季节影响大，主要接受大气降水和基岩裂隙水的补给，径流较短，排泄条件相对较差，排泄方式以向坡脚泄流、泉水及蒸发为主。据核工业金华工程勘察院三门湾工艺有限公司岩土工程勘察报告（2004年9月），该类地下水对混凝土及混凝土中的钢筋均无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。基岩裂隙水主要为块状岩类的构造裂隙水，富水性极不均一，受裂隙发育程度控制。水量贫乏，泉流量一般0.010.5L/s，在构造和地貌有利部位，形成相对的富水带。该类地下水主要接受大气降水垂直入渗补给，在沟谷区还可接受地表水补给。迳流相对较通畅，主要以地表蒸发、泉的形式排泄。地下水动态受季节控制较明显，井泉在旱季易干涸。据区域资料分析表明：该类地下水对混凝土、钢结构均无腐蚀性。3.3 人类工程活动对地质环境的影响滑坡体及其周边的人类工程活动较为强烈，主要有海啊集团厂房、宿舍和新场村村居建设、桔子园的建设等。海啊集团厂房、宿舍和新场村村居建时，在斜坡坡脚形成了高约213m不等，坡角一般为7080的人工切坡，为高陡临空面，使边坡地段因大量的卸荷而改变了原有的应力状态，失去了原有的自然平衡，这是形成滑坡的外因之一。桔子园的建设破坏了地表植被，有利于地表水（包括降雨后的坡面水流、桔子园灌溉用水等）的下渗，大量地表水渗入土体后，土体重度的增加客观上相当于增大了下滑力，同时含水介质对坡体物质的浸润、饱和，使土层的力学强度显著降低，从而导致滑坡土体变形破坏。15东华理工大学毕业设计（论文） 滑坡的基本特征及成因分析 4. 滑坡基本特征及成因分析4.1 HP1滑坡基本特征分析4.1.1 滑坡体平面形态与规模目前HP1滑坡已基本成型，平面形态大致为“箕”形，主滑方向为100左右，其前缘为海啊集团及新场村村居，后缘至斜坡上79.18 m高程处，详见附图1、照片1。周界总长约300m。后缘标高约79.18m，前缘标高约18.48m，地形最大比高60.70m，滑体纵长约200m，前缘嘴处宽约20m，中部宽度约140m，厚度一般为13.330.7 m，平均厚度约18m，滑坡体积约35万m3。为中型深层土质滑坡。照片1 HP1滑坡体4.1.2 滑坡体变形及位移特征HP1滑坡体尚处于蠕动变形阶段，主要变形迹象为：2005年7月“海棠”台风期间，在滑坡体中部、后缘产生多条拉张裂缝；2005年8月“麦莎”台风期间 ，这些拉张裂缝进一步扩大、伸展、错落，并基本形成滑坡后壁、周界，滑坡的形态基本成型，同时在滑坡体前缘产生土体松动现象以及多个次级小滑体。（1）滑坡后壁、周界：据访问，2005年7月“海棠”台风期间，在滑坡后缘出现一条拉张裂缝，呈NESW向延伸，长度约50m，宽23cm，可见深510cm，至2005年8月“麦莎”台风期间 ，该拉张裂缝进一步扩大、伸展、错落，至本次调查时，已发展成为一条弧形拉张裂缝，成为滑坡周界，往南延伸至新场村居边坡（C点），往北延伸至海啊集团拟建厂房边坡（A点），总长度约350m（见附图1），后缘土体错落形成滑坡后壁，后壁近直立，错落高差约照片2 滑坡后壁1.62.0 m，错落带宽约1.92.5 m，错落带内土体开裂，数条裂缝宽约0.20.3 m，可见深0.20.5 m，见照片2。（2）拉张裂缝：目前滑坡体上拉张裂缝较多，据访问均在2005年8月“麦莎”台风期间产生，据本次调查，规模较大的主要有5条（编号为、），总体上呈弧形，延伸方向均基本为25左右，延伸长度一般为2050 m左右，宽度一般为550cm，可见深2080cm（详见附图1及照片3、 4）。照片3 拉张裂缝 照片4 拉张裂缝（3）位移特征：目前滑坡前缘尚未形成剪出口，滑坡体上未发现剪切裂缝，因此目前滑坡主要是垂直位移。滑坡后壁处的垂直位移最大，一般为2.0m；南、北侧周界处的垂直位移一般为0.20.3m。 （4）前缘小滑体：地处边坡西段，位于HP1滑坡体前缘，共有3个小滑体（HP1-1、HP1-2、HP1-3），均发生于2005年8月 “麦莎”台风期间，朝新场村居方向滑动，方向均为155左右。其中HP1-1小滑坡平面形态呈“箕”形，后壁高23m，西侧壁高78m，东侧壁高67m，滑坡体由第四系残坡积物组成，纵长约40m，前缘宽约20m，厚度约6m，初步估算其方量约3500m3，为小型土质滑坡，详见附图1及照片5；HP1-2小滑坡平面形态呈“箕”形，后壁高12m，西侧壁高34m，东侧壁高23m，滑坡体由第四系残坡积物组成，纵长约20m，前缘宽约12m，厚度约3m，初步估算其方量约600m3，为小型土质滑坡，详见附图1及照片6；HP1-3小滑坡平面形态呈“箕”形，后壁高56m，西侧壁高1112m，东侧壁高814m，滑坡体由第四系残坡积物组成，纵长约35m，前缘宽约20m，平均厚度约8m，初步估算其方量约5600m3，为小型土质滑坡，详见附图1及照片7，滑坡体后缘出露一下降泉，泉水清澈透明，无色无味，调查时流量约30 m3/d，雨时流量明显变大。（5）前缘土体松动：位于边坡西段，调查时发现，滑坡体前缘已形成土体松动带，带内土体松散，发育一系列鼓张裂缝，长度不等，一般为515m，宽度一般为515cm，可见深度一般为1020cm，详见附图1及照片8。雨后前缘沿裂缝出露有较多泉水，流量不大。照片5 前缘小滑体HP1-1 照片6 前缘小滑体HP1-2照片7前缘小滑体HP1-3 照片8前缘土体松动4.1.3 滑面的确定及特征 (1)滑面的确定1滑坡体和滑坡床之间的分界面。由于滑坡过程中滑坡体与滑坡床之间相对摩擦，滑动面附件的土石收到揉皱，碾磨作用，可形成厚数厘米至数米的滑动带。所以滑动面往往是有一定厚度的三度空间。滑动面一般可沿以下几种界面形成：一是沿软弱结构面进行滑移；二是沿岩性差别较大的岩性界面滑动；三是沿节理裂隙的连续带或地下水的渗透径流带滑移。本次勘查滑动面的确定主要根据岩土体性质（如天然含水量的变化等）、软弱结构面以及埋藏分布特征等，并结合地区工程经验进行。推测滑面在上部土体中。滑坡区上部土体可分为：以含碎块石粉质粘土或含粘性土碎块石为主的残坡积层；以粉质粘土、粘土为主的全风化层。土体总厚度大（一般为13.047.2m），且以粉质粘土、粘土为主的全风化层呈灰白、灰绿等色，遇水易饱和、湿润、膨胀和软化，物理力学性质极差；钻探揭露其下伏强中风化岩石为白垩系下统馆头组的灰绿色晶屑玻屑凝灰岩。地下水浸润、饱和作用所能影响到的范围将受到强风化基岩的明显控制，故该滑坡体的滑面一般不深入到强风化基岩内部。在主滑剖面上，根据土工试验成果，ZK9钻孔20.220.5m深处土样的天然含水量较高，为34.4；ZK7钻孔29.029.3m深处土样的天然含水量较高，为26.7；ZK6钻孔29.229.5m深处土样的天然含水量较高，为35.2。根据土层的埋藏分布特征，ZK9钻孔在18.320.6m深处为一层可塑状态的粘土，其上下均为含碎石粉质粘土（天然含水量较低），因此ZK9钻孔处极易在20.6m深度的软弱结构面剪切破坏，推测滑面通过ZK9钻孔的20.6m深处附近； ZK7钻孔在28.429.4m深处为一层可塑状态的粘土，其上下均为含碎、砾石粉质粘土（天然含水量较低），ZK6钻孔在29.130.7m深处为一层可塑状态的粘土，其上下均为含碎、砾石粉质粘土（天然含水量较低），因此推测滑面通过ZK7钻孔的29.4m深处附近以及ZK6钻孔的30.7m深处附近。鉴于滑坡体尚未形成剪出口，根据滑坡前缘的泉水出露情况，滑坡体可能在泉水的出露区剪出，因此，根据 ZK3钻孔处土层的分布埋藏情况，并结合滑面在粘性土体中一般呈圆弧形等有关经验，可大致确定出ZK3钻孔处滑面的位置在13.315.5m深处的可塑状态的粉质粘土中（该层上下均为含碎石粉质粘土），且在15.5m深度剪切破坏的可能性最大，详见附图3(-剖面)。附图 3(-剖面)（2）滑面的特征根据以上推测分析，滑坡体主滑面沿着残坡积土以及全风化层内部软弱土层（天然含水量较大的粘土、粉质粘土）发育。主滑面大致呈圆弧形，总体倾斜角度约为2025，主滑面埋深一般为13.330.7m，滑面高程大致为18.0279.18m。4.1.4 滑坡体的地形特征该滑坡体处于上部较陡、中部较缓、前缘临空的丘陵边坡，总体坡形为马鞍形，局部有因桔子园垦殖而形成的小陡坎。大致在高程65.30178.0m为陡坡，坡度为3550；高程38.1765.30m为缓坡（桔子园所在地），坡度为1520；高程38.1718.48m为前缘临空地形，坡度为6580。目前滑坡体已形成三级错落陡坎，呈弧形展布，第一级错落陡坎在高程38.17m处，陡坎高约34m，坡度为65左右（照片9）；第二级错落陡坎在高程52.5m处，陡坎高约0.30.5m，近直立（照片10）；第三级错落陡坎在高程79.18m处，为滑坡后壁所处位置，陡坎高约1.62.0 m，坡度为70左右。 照片9 第一级错落陡坎 照片10 第二级错落陡坎4.1.5 滑坡体的组成物质组成滑坡体的物质为层灰黄色含碎石粉质粘土（第四系残坡积物）、层灰绿色粉质粘土、粘土（全风化层），均为土质成分4.1.6 滑坡的地下水特征该滑坡体内赋存有松散岩类孔隙水和基岩裂隙水，均为潜水性质，二者之间无明显的隔水层，水力联系较密切。地下水主要接受大气降水入渗补给，主要在滑坡体前缘坡脚以下降泉的形式渗出或蒸发排泄。所施工的勘探孔中地下水水位埋深为1.0-7.2m，位于松散土体中，水位坡降为0.445。在滑体前缘有2处下降泉出露，流量约1030 m3/d。据2005年9月28日至10月16日勘探孔的水位动态观测资料，在观测期内，位于坡脚处的ZK5孔的地下水位变幅0.55 m，位于前缘的ZK12孔的地下水位变幅1.37 m。4.2 滑坡成因分析滑坡形成的因素复杂多样，有自然的和人为，其中主要是斜坡岩土类型和性质、岩体结构和地质构造、风化、水的作用、地震和人类工程活动等。正确分析各个因素的作用，是斜坡稳定性评价的基础工作之一，且可为预测滑坡形成破坏的发生、发展演化趋势以及为有效的防治措施提供依据1。各种因素主要从三个方面影响着滑坡的稳定。第一方面影响斜坡岩土体的强度，如岩性、岩体结构、风化和水对岩土的软化作用等。第二方面影响着滑坡的形状，如河流冲刷、地形和人工开挖斜坡、填土等。第三方面影响斜坡内应力状态，如地震、地下水压力、堆载和人工爆破等。它们的负影响表现在增大下滑力而降低抗滑力，促使滑坡向不稳定方向转化。4.2.1 H-P-1滑坡形成的内在因素（1）地形地貌因素滑坡体处于上部较陡、中部较缓、前缘临空的丘陵边坡，总体坡形为马鞍形，局部有因桔子园垦殖而形成的小陡坎。大致在高程65.30178.0m为陡坡，坡度为3550；高程38.1765.30m为缓坡（桔子园所在地），坡度为1520；高程38.1718.48m为前缘临空地形，坡度为6580。这是有利于形成滑坡的地形条件。（2）岩土体因素由于基岩上覆土层为：层残坡积成因的含碎（块）石或含砾粉质粘土、粉质粘土、粘土、含粘性土碎（块）石等；层粉质粘土、粘土（全风化层）。土体厚度巨大，一般为13.347.2m。据钻孔揭露，残坡积层下部含有透镜状的粉质粘土、粘土层，有一定的连续性，局部与全风化层（粉质粘土、粘土）连为一体，且其天然含水量较高，一般为26.735.2，物理力学性质差，遇水易饱和和软化，强度迅速降低，易形成破坏优势面，即潜在滑动面。因此，边坡为上下部较陡、中间较缓的马鞍形，有利于地表水汇聚后渗入土体，且土体厚度巨大，其间的粉质粘土、粘土层物理力学性质差，连续性较好，是边坡滑移的主要内在因素。4.2.2 H-P-1滑坡形成的外部条件（1）人为因素滑坡体及其周边的人类工程活动较为强烈，主要有海啊集团厂房、宿舍和新场村村居建设、桔子园的建设等。海啊集团厂房、宿舍和新场村村居建时，在斜坡坡脚形成了高约213m不等，坡角一般为7080的人工切坡，为高陡临空面，使边坡地段因大量的卸荷而改变了原有的应力状态，失去了原有的自然平衡，这是形成滑坡的外因之一。桔子园的建设破坏了地表植被，有利于地表水（包括降雨后的坡面水流、桔子园灌溉用水等）的下渗，大量地表水渗入土体后，土体重度的增加客观上相当于增大了下滑力，同时水介质对坡体物质的浸润、饱和，使土层的力学强度显著降低，从而导致斜坡土体变形破坏，这也是形成滑坡的外因之所在。 因此，海啊集团厂房、宿舍和新场村村居建设产生高陡切坡、桔子园建设破坏地表植被等不合理的人类工程活动是该滑坡体形成的主要外因。 （2）自然诱发因素主要为台风暴雨或持续强降雨。三门县丘陵山区年降水量大，每年56月的持续强降雨以及79月台风暴雨是三门县主要的自然灾害，且常常诱发地质灾害，滑坡周界、拉张裂缝均是在今年7月的 “海棠”台风、8月的“麦莎”台风所带来的强降雨期间形成的。总之，在上述各种有利于形成滑坡的因素的综合作用下，边坡土体产生了蠕动变形，目前尚处于蠕动变形阶段，一旦滑面贯通，蠕变速率将加快，甚至产生滑动。35东华理工大学毕业设计（论文） 滑坡稳定性评价 5 滑坡的稳定性评价5.1 滑坡破坏模式及工况通过本次勘查，沿滑坡主轴线方向布置了四条纵向勘探线，分别为（-、-），通过勘察分析该滑坡主滑方向-，所以本论文主要以-剖面为例对其整体和潜在滑移位置进行稳定性计算。验算整个坡体沿潜在滑带整体剪出的可能性。计算块段的划分主要依据潜在滑面形态（错落陡坎），同时结合了地面形态、滑带土特性等进行划分。根据滑坡体的特征及其可能出现的各种荷载情况和组合，计算中主要考虑自重（天然状态下）、暴雨情况下滑坡体饱水（饱和状态下）两种工况，计算坡体稳定性及各滑块的剩余下滑力。（1）工况I:自重状态（天然状况）；（2）工况II:自重+暴雨状态（饱和状况）；图5-1滑坡破坏平面图图5-2天然状态下滑坡破坏剖面图图5-3暴雨状况下滑坡破坏剖面图5.2 边坡稳定性评价方法本文主要采用瑞典圆弧条分法，而瑞典圆弧滑动面条分法，是将假定滑动面以上的土体分成n个垂直土条，对作用于各土条上的力进行力和力矩平衡分析，求出在极限平衡状态下土体稳定的安全系数。该法由于忽略土条之间的相互作用力的影响，因此是条分法中最简单的一种方法。当按滑动土体这一整体力矩平衡条件计算分析时，由于滑面上各点的斜率都不相同，自重等外荷载对弧面上的法向和切向作用分力不便按整体计算，因而整个滑动弧面上反力分布不清楚；另外，对于0的粘性土坡，特别是土坡为多层土层构成时，求W的大小和重心位置就比较麻烦。故在土坡稳定分析中，为便于计算土体的重量，并使计算的抗剪强度更加精确，常将滑动土体分成若干竖直土条，求各土条对滑动圆心的抗滑力矩和滑动力矩，各取其总和，计算安全系数，这即为条分法的基本原理。该法也假定各土条为刚性不变形体，不考虑土条两侧面间的作用力。稳定性系数计算公式（1）计算公式5Ks=R/TN=Gcos+Pwsin()T=Gsin+Pwcos()R=Ntg+cLPW=rwV sin1/2(+)剩余下滑力(推力)E6En=KHTn+En-1Rn剩余下滑力传递系数n=cos(n-1n) sin(n-1n)tgn式中：Ks滑体稳定性系数；KH滑体安全系数（取值见表5-2）；C滑动圆弧面上的单位粘聚力，kPa；滑动圆弧面上的内摩擦角，度；L滑动圆弧长，m；、条块底面倾角和地下水位倾角，度；G条块滑体重力，kN/m；Pw条块单位的动水压力，kN/m；N条块滑体在滑动面法线上的反力，kN/m；T条块滑体在滑动面切线上的反力，kN/m；R条块滑动面上的抗滑力，kN/m；5.3 边坡稳定性评价计算及结论5.3.1 参数的选取（1）滑体土重度的选择研究区主滑体以粘土粉质粘土夹碎砾石为主，根据土工实验数据表5-1，滑体容重采用滑体物理性质实验结果中统计的平均值，其天然重度取19.9kN/in3，饱和重度取20.8 kN/m3。计算中：除已发现滑带的滑面外，其它滑面按降雨入渗深度内以及地下水位以下，滑体自重采用有效重度10.8kN/m3；降雨入渗深度与地下水浸润线之间，采用天然重度。本次钻探发现地下水位线，故考虑