对工程滑坡岩土参数取值的浅分析

1、对工程滑坡岩土参数取值的浅分析牟光鹏（重庆市地科投资有限责任公司，401121）黄 英（重庆轻t天丰岩土工程有限责任公司，401147）摘耍：滑坡稳定系数、防治措施与岩土参数的取值密切相关。岩土参数主耍采用 野外原位测试、室内试验、工程地质类比法、反算法等综合确定。本文主要通过结 合具体工程进行了粗浅的分析。关键词：岩土工程；滑坡勘察；岩土参数冃u 5近年來，伴随着重庆市经济的快速发展，人类工程活动的加剧，地质灾害的发 生率和成灾率呈明显上升势头，其中滑坡等斜坡变形灾害活动面积较大，特别是重 庆三峡库区最为严重。为减少滑坡灾害给国民经济建设和人民生命财产带來的损失, 在调杳滑坡发生的具体特征基

2、础上，对滑坡灾害提出防治对策，这对于保障人民生 命财产安全和经济、社会和谐发展具有较为重耍的意义。一、参数分析和确定（一）滑坡岩土参数获取方法1）试验法试验法是通过野外勘察手段于滑体及滑带处采取天然原状土样或重塑土送试验 室进行试验，根据滑坡性质、组成滑带土的岩性、结构和滑带滑动受力条件，采用 快剪、饱和快剪或固结快剪或饱和固结快剪等方法得出天然与饱和状态下多次剪与 残余剪的抗剪强度，因取样代表性及试验方法等问题常常导致数值分散，因此必须 对这些数据进行分析与研究，将异常数据予以剔除后再作统计，得出数据后还应分 析其可靠性及代表性，并根据实际情况予以调整。2）现场原位测试法通过在现场布置探坑、

3、探井对滑带土进行揭露，对揭露出的滑面进行大型剪切 试验，取得野外抗剪强度。3）工程地质类比法对具有相类似的地质条件下同类型滑坡进行调查，收集沿线新老滑坡处治采用 的滑带土力学指标，分析牵引段和抗滑段岩性变化和c、4）值变化大小，根据经验选 取，将收集到的资料进行比选。4）反演分析法选用滑动后实测的主滑面进行，首先合理选择滑坡当前的稳定系数k,如对正在 滑动的滑坡选用小于1的k（0 95wk1）,对处于暂时稳定的滑坡，可选择大于1的 k（1kw1. 05）； 一个平衡断面方程求一个指标，两个平衡断面方程联立求c、"两 个值，也可用图解法求取。有条件恢复滑前极限平衡状态时，用极限平衡断面

4、反求; 若无法恢复原断面时（如古老滑坡），只能以现有稳定断面反求。用图解法求取时宜 根据抗剪强度的试验结果及经验数据,先给定其中某一个相对稳定值再反求另一个, 然后再反过来。并以最不利工况计算。（-）具体工程1）滑坡体。滑坡体主要由粉质粘土夹碎石、块石夹粉质粘土组成，局部表层为 人工填土，滑体厚度7. 0021.80m,变化较大。人工填土。局部分布，灰黑棕 灰色，主耍由粉质粘土、紫红色粉砂质泥岩、砂岩碎石组成，稍湿，结构松散，土 石比约5： 5,厚度1.80m；粉质粘土夹碎石。该层主耍分布于滑坡后缘一带，厚度 1.202. 40mo在滑坡屮部较厚，在后缘附近较薄。粉质粘土为棕红色、褐黄色，具

5、较好粘性（ip般为14. 616. 3）,硬須状可頰状（il二0. 030. 18）,局部含粗砂粒; 所夹碎石为强屮等风化紫红色泥岩及屮微风化青灰色长石石英砂岩，粒径一般 为220 cm,偶夹3050 cm的块石，土石比7： 39： 1,重度测试值为20. 0920. 76kn /代，平均值为20. 52 kn / m3；块石夹粉质粘土。广泛分布于滑坡区内，厚度35 18. 1 nio块石主要为青灰色长石石英砂岩，次为强中等风化紫红色泥质粉砂岩, 块厚一般为0.53. 0m,最大达5 m,块石间夹硬塑可塑状粉质粘土，土石比6： 4 2 : 8,大重度测试值为22. 6222. 71kn/m3,

6、平均值为22. 66 kn /2）参数分析试验法。通过现场钻探采取原状滑体土与滑带土样，测试天然及饱和状态下 滑带土峰值强度和残余强度。滑体土重度：采取滑体土原状样8组，按规范进行土工 试验。结果为:滑体土天然重度为19.321.0kn/m3,平均20 kn / m3,标准值为20. 4 kn/ m:i；饱和重度为19. 421.2kn/m3,平均为20. 29 kn /标准值为20. 7 kn/m3o从试验成果看，天然重度已接近饱和重度，说明滑体土重度随季节变化不大。 由于室内试验条件的原因，土体重度数据未包含石块容重，试验结果与实际相比偏 小，因此应作修正。滑带土的抗剪强度：根据11组原状

7、十样的室内试验成果统计，滑带土抗剪强度 指标见表1。表1 滑带土抗剪强度室内试验成果统计项目天然快剪强度饱和快剪强度c/kpa*(° )c/kpa<1）（。）峰值强度30. 1417. 0919. 6515. 54残余强度25.5116. 1713. 0411. 7通过对多个滑坡室内土工试验成果分析发现，原状丄样因受到野外取样扰动因 素的影响，c值一般偏低。而土中夹有块石的情况下，试验e值亦偏低，未反映土中 夹石的因索，比实际e值偏低。野外试验。滑坡共布3个大剪井对滑带上作了3组现场大剪试验；试验方法和 过程均按规范要求进行。试验成果数据见表2。野外试验还作了4组滑体土天然大重

8、 度试验。试验结果列于表2。表2滑坡野外试验成果滑带土 （平均值）滑体土 （平均值）粘聚力c内摩擦角e （° ）天然重度（kn. nf3）25.212.421. 10工程地质类比法。与沿线类似滑坡或边坡对比，有关老滑面采用的抗剪强度 残值类比结果见表3；推断新滑面采用有关滑带土抗剪强度峰值类比结果见表4。表3沿线部分类似老滑坡有关滑帯土抗剪强度残值计算取值表滑坡名称天然状态饱和状态c/kpae(° )c/kpae(° )李家滑坡21.615° 02，19.811° 02，大棚滑坡15.0014° 02'1211° 0

9、2，李村滑坡26.613° 02'16.511° 00'中山滑坡18ir 54，12.510° 42，黄家滑坡21. 1513° 30，17.499° 43'唐家村滑坡21.5212° 1617. 1910° 00'平均值20. 6513° 18'15.8310° 45'表4沿线部分类似滑坡推测新滑带十.抗剪强度峰值取值表滑坡名称天然状态饱和状态c/kpa*(° )c/kpae(° )小黄山滑 坡42. 3414° 49'

10、;19. 4413° 07f李村滑坡36. 4515° 2r35. 2811° 46'中坝滑坡19. 9815° 5v17.0113° 45，黄家滑坡39. 1317° 38，18. 4013° 04f唐家村滑 坡32. 9215° 20'23.9112° 52'平均值34. 1615° 38'22.8112° 36'反演分析法。为了了解滑坡稳定性与滑带土的抗剪强度的关系，本次计算根 据滑坡地形情况，选取主滑剖面拟定的剪出i： 1所对应的滑坡变形

11、带为代表进行反 演分析。反演计算考虑到如下因素：荷载。考虑滑体土自重+车辆荷载及孔隙水压力; 容重。釆用天然容重值,y=21.4 kn / m3；推断新滑动面的c二26 kpa、4）二17=反演计算公式采用公路路基设计规范（jtgd302004）推荐的边坡稳定不平 衡推力法计算公式。考虑到所选取的计算剖面所处地段是滑坡变形较明显的地段，揭露的滑面滑动 擦痕明显，滑坡近年来在缓慢蠕动，据变形特征，滑坡在该地段目前处于欠稳定至 基本稳定状态，非止常工况i的稳定系数取1. 15o滑坡稳定性对c、e值的敏感性分析结果如表5,滑带土抗剪强度（c、e）与稳定 性关系见图1、图2。从滑坡稳定性对滑带土抗剪强

12、度c、4）值的敏感性分析结果发现，滑坡的稳定性 对粘聚力c值的敏感性较低，对4）值的敏感性较高，因此，根据野外人剪试验和室内 土工试验结果，选定4）值进行反算，分別取权重，得4）=12. 19°,并考虑滑带土所夹 碎块石因素的影响，乘以一个人于1的系数予以修正得1）值为14. 00°,反算求得滑带 十.的饱和c值为17. ookpao1.8161.412100.80.604表5滑坡稳定性c、*敏感性分析结杲表e111315171921232527£60.5320.5660,6060.6350.6690,7030.7370.7720.80680.6340.66h0.

13、7030.7370.7710.«050.8390.8720殛100.7370.7720.8060.840.8740.9080.430.9771.011120.8420.8760.910.9440.9781.0131.0501.0811.115140.9480.9821.0161.05i.0s91.1191.1531.1871.221161.0551.09li241.1581.1921.2261.261l2971.329181. 1651.21.2341.2681.3021.3361.3711.4051.43920l2781.3121.3461.381.4151.4491.483l51

14、71.552221.3931.4271.4621.496】531.5m1.5981.63l667241.5121.5461,58l6151.6491.6831.7171,7511.786-*0=11 kpa y>-c=13 kpa -hac=15 kpa -mc=17 kpa tc=19 kpa -c=21 kpa yc=23 kpa -»-c=25 kpa c=27 kpa6810 1214 16 1820 22 24图1滑坡稳定系数(fs)与内摩擦角(e)关系图1.8l61.41.2l00.80.60.4-<p=8° y严0。 -h-=12°佑4&

15、#176; *炉=18° - =20° 卩=22°i111111,-=24°111315 17 19 21 23 25 27c/kpa图2滑坡稳定系数与粘聚力关系图从滑坡稳定性对滑带土抗剪强度c、e值的敏感性分析结果发现，滑坡的稳定性 对粘聚力c值的敏感性较低，对©值的敏感性较高，因此，根据野外大剪试验和室内 土工试验结果，选定e值进行反算，分别取权重，得p=12. 19 ,并考虑滑带土所 夹碎块石因素的影响，乘一个大于1的系数予以修正得"值为14. 00%反算求得滑带 土的饱和c值为17. 00 kpao(3)参数确定土体重度采用土

16、工试验值与所夹块石重度取权重平均，土石比为7： 3,块石 呈强风化中风化，重度取24 kn/m3o滑带土的c、e值是根据以上数据分析、 并结合实际情况综合确定，以野外现场大剪试验结果为主，结合室内土工试验、工 程地质类比及反演分析等4种方法，分别取权重，并考虑土体中所夹碎块石等因索影 响，乘以1个大于1的系数进行修止，综合确定滑带土的抗剪强度参数如表5所示。表5 滑坡计算推荐采用参数状态重度老滑面推断新滑面kn. m3c/kpae(° )c/kpa<1)(。)天然状态21.220.015.0311&6饱和状态21.417.313.92617所取岩土参数经不同工况下计算及校核，结果表明，滑坡在现状总体上处于基 本稳定状态。推断的剪出口在现状雨季工况稳定系数为1.021.10,处于欠稳定至 基本稳定状态，但滑坡在久雨或连续暴雨袭击下处于不稳定，滑坡稳定性降低明显, 会产牛局部乃至整体失稳下滑。与野外调查结果及定性分析结果相吻合。因此通过 现场原