巴东县文家滑坡稳定性计算及其敏感性分析
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
Ｋｅ ｗｏ ｄ ：ｌｎ ｓｉ ｅ ｔｂｌｔ ｙ ｒ ｓ ａ ｄ ｌ ；ｓａ ｉ ｙ；ｉ ｆ ｅ ｃ ａ ｔｒ；ｓｎ ｉ ｖｔ ｄ ｉ ｎ ｕ ｎ ｅ ｆｃｏ ｌ ｅ ｓｔ ｉ ｉ ｙ；ｕ ｂ ｌｎ ｅ ｈ ｕ ｔｍ ｅｈ ｄ；ｒ ｉ ｆｒ ｅ ｅ ｔａ ｇｅ ｎ ａａ ｃ ｄ ｔｒ ｓ ｔ ｏ ｅｎ ｏ ｃ ｍ ｎ ｎ ｌ
ｉ ｎ ｕ ｓａ ｌ ｔｔ ．Ｔ ｅｍａｎｉｆ ｅ ｃｎ ｃｏｓａｅ ｖ ｌｅ ｆｔｅｓｉ ｕｆｃ ，ｔｅｈ ｒｚｎａ ｅｓ ｃｃｅｆ ｉｎ ， Ｆ ａｕ ｎ ａ ｎ ｔ ｅｓａｅ ｈ ｉ ｎ ｕ ｎ ｉｇｆ ｔｒ ｌ ａｕ ｓｏ ｌ ｌ ｓ ｒａ ｅ ｈ ｏ ｏ ｔ ｓ ｉｍｉ ｏ ｆｉ ｅ ｔＫｃ ｂ ｌ ａ ｝ ｐ ｉ ｌ ｃ ｖ ｅ ｌ
边坡稳定性影响因素及其敏感性分析
般来说 ， 可靠 性方法分析和计算边坡稳定性 问题时 ， 需要考虑两种不确定 因素 ， 一种是 由于计算
一
态产 生 变化 ， 这 是 形 成 边坡 以及 边 坡 变 形 的外 部 因
素。其中， 内部 因素包括以下几点 ： 边坡岩体或者土
过程 中各项参数离散 引起的不确定性 ， 一种是边坡 内部 以及 各种 外部 因素 对边 坡稳 定性 的影 响所 引发
针对这种情况 ， 文章运用有限元数值模拟技术 ， 利用 Ｆ Ｌ Ａ Ｃ 如 软件强大的计算功能， 为使模 拟结果更 加明显可靠 ， 计算岩质边坡 在坡顶前缘特定的荷载 作用下坡体内的应力分布特征 ， 并选用合适 的评价 指标 ， 以定量的变化数值来说 明坡体 内各参数 的变
ｌ Ｏ ８
（ 西北 民族大学 ， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ １ ２ ４ ） 摘 要： 基 于滑坡的工程实际 ， 运用 Ｆ Ｌ Ａ Ｃ ’ 。 有 限差分数值计算 软件对滑坡进 行 了数 值仿真 模拟 ， 在此基 础上研 究了
影 响边坡稳定 的因素 ， 并对数值计算 中的两个重要 参数 内摩擦 角和凝 聚力 进行了敏感性分析 。 关键 词 ： Ｆ Ｌ Ａ Ｃ 如； 边坡 ； 敏感性
无论 是 在施 工 阶段 还 是 在 运 营 阶段 ， 公 路 岩质
件强大的计算功能 ， 并选用合适的评价指标 ， 以定量
的变 化 数值 来说 明坡 体 内各 参数 的变 化对 边坡 稳定 性 所 造 成 的影 响 ， 进 而确 定 岩 质 边坡 的 稳 定 性对 各
边坡都会受到各种地质营力 和人工活动 的作用 ， 影 响其稳定性的 因素很 多 ： 比如水 的作用 、 风化 的影 响、 气候的改变 以及岩坡本 身岩性及地质构造的差 异等等 ， 它们的共 同作用使 得各 因素对边坡稳定性 的影响复杂， 影响程度难 以确定 ， 特别是当各种因素 问相互影响时就更加难 以明确其具体的影响范围和 程度。所以， 在现有的条件 下弄清楚各个因素对岩 坡的具体影响范畴就显得尤为重要 ， 在此基础上 ， 才
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)。
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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*。
白水沟滑坡稳定性分析和防治措施
白水沟滑坡稳定性分析和防治措施摘要：通过研究白水沟滑坡的工程地质条件，并阐述白水沟滑坡特征，在工程地质条件定性分析的基础上，采用传递系数法对白水沟滑坡进行了稳定性计算并对滑坡影响因素进行敏感性分析，根据分析结果对白水沟滑坡提出防治工程建议。
关键词：滑坡；传递系数法；稳定性计算；敏感性分析1滑坡区工程地质条件1.1 自然地理概况白水沟滑坡位于巴东县新城区的中部，白土坡以北，白岩沟以西，北临长江的斜坡上，地理坐标为：北纬31º2′41″~31º3′5″，东经110&ord m;21′21″~110º22′25″巴东县属亚热带气候区，具有平均气温高、空气湿润、雨量充沛、少冰雪严寒的特点。
多年平均气温17℃，7—8月份日平均气温为35.5℃，1—2月份平均气温为3.8℃；多年平均降雨量1098.21mm，最大年降雨量为1552.4mm，最小为694.8mm。
1.2 地形地貌巴东县城位于长江三峡西陵峡与巫峡交接处，属鄂西中高山地貌单元。
区内山高坡陡，河谷切割强烈，山地高程1000~2000m，相对高差800~1000m，沿河谷两侧发育Ⅰ~Ⅹ级阶地，Ⅲ级阶地下为基座基地，Ⅲ级阶地以上为侵蚀阶地。
1.3 地层岩性滑坡区出露地层为三叠系中统巴东组第三段（T2b3）泥质灰岩上部及第四段（T2b4）及第四系堆积物，其岩性特征从新到老依次为：1、第四系堆积物耕植土（）：由褐黄色粉质粘土夹灰岩碎屑或暗紫红色粉质粘土夹粉砂质泥岩碎屑组成，干燥，松散。
2、基岩(1)巴东组第四段（T2b4）巴东组第四段为紫红色粉砂质泥岩、钙泥质粉砂岩，组成滑坡区滑体的主要物质，呈碎裂岩或块石、碎石覆盖于巴东组第三段之上，是滑坡体重要组成部分。
(2)巴东组第三段（T2b3）巴东组第三段岩性为中厚层泥质灰岩、白云质灰岩。
根据其结构和工程地质特征分为两个亚类：泥质灰岩夹钙质泥岩易滑带和泥质灰岩夹钙质泥岩。
土质滑坡稳定性影响因素的敏感性分析
∞ 眈 ∞
形～ 蠕 动 变形 阶 段 。 马 崩 组 渔 湾 组 滑坡 汇 水 面 积 较 大 ， 滑坡 体
结构松散 ， 地 表 缺 乏 必要 的排 水 设 施 ， 降雨期间 ， 随 着 地 表 水 不断入渗 ， 表层滑体土饱和 ， 自重 加 大 ， 下 滑 力增 加 ， 从 而 导 致 滑 坡体 稳 定性 降低 。 居 民 房屋 变 形 进 一 步 加 剧 ， 从 而 引 发 更 大
滑坡 ：
地下 水位 （ ｍ ）
图 ３ 地下水位敏感性分析曲线图
（ ３ ） Ｈ２滑 坡 总 体 坡 度 相 对 平 缓 ， 根 据 钻探 揭 露 ， 该 处基 岩
由此可见 ， 值 对 稳 定 系数 的 影 响 最 大 ， 其 次是 Ｃ值 ， 地 下 水
位 影响 最 小 。
裂 隙 地 下 水较 贫乏 ． 目前 处 于蠕 滑 变形 阶 段 ： （ ４ ） 根据变形特征及地质特征判断 ， 滑坡 变 形 主要 集 中在
本 文敏 感 性 分 析 选 取 滑 面 Ｈ ２作 计 算 ． 抗 剪 强度 指 标 敏 感 性 分 析 采 用 反 算 分析 方 法 ， 敏 感 性 分析 见 表 １ 、 图 ２和 图 ３ 。
表 １ 抗 剪 强 度 指标 敏 感 性分 析 袭
１ ５ ． ７ ２ ３ ． ８ ｌ ６ ． ７ １ ７ ． ７ １ ８ ． ７ ｌ ９ ． ７ ２ ０ ． ７ ２１ ． ７
除 滑坡 对 山 上 西 山 村 及 山 脚 通 化 村 、 卡 子 村 当地 居 民 的人 身
（ 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
滑坡稳定影响因子敏感性分析及治理方案探讨
第14卷第4期2008年12月地质力学学报JOURNA L OF GE OMECHANICSV ol 114N o 14Dec.2008文章编号:100626616(2008)0420381208收稿日期:2008207221作者简介:马显春(19802),男,助理工程师,主要从事地质灾害方面的工作。
E 2mail :maxianchun1980@1631com 。
滑坡稳定影响因子敏感性分析及治理方案探讨马显春1,王 雷2,赵法锁3(1.中铁西南科学研究院有限公司,四川成都 610031;2.中铁二院西安勘察设计研究院有限公司,陕西西安 710054;3.长安大学地质工程与测绘学院,陕西西安 710054)摘 要:对一给定的滑坡(即滑坡坡率、坡高等已确定),稳定系数的影响因素有滑带土粘聚力、内摩擦角、滑体容重和孔隙水压力等。
由于各因素对稳定系数的影响程度不同(即敏感性大小不同),因此,需要以定量的标准来找出其中影响较大的因子,作为滑坡治理重点研究的对象,有效提高滑坡整治效果。
本文以延安市宝塔区王良寺滑坡为例,采用正交分析法对滑坡稳定性的影响因子进行了分析,并计算出各种组合的滑坡稳定系数,然后采用极差分析对因子进行敏感性评价;以分析结果为基础,提出滑坡的治理方案,以期达到经济合理的治理效果。
关键词:滑坡;稳定性;正交分析法;敏感性分析;治理措施中图分类号:P694文献标识码:A0 引言影响滑坡稳定的因素较多,且各因素存在复杂性及不确定性,目前对其研究大多从地形地貌、岩土体性质、岩土体结构面、地下水、地震、工程影响等方面进行分析评价[1～2]。
在一定的滑坡工程地质条件下,有些因素对滑坡失稳影响较大,而有些则较小,这就是说,影响因素对滑坡失稳的贡献是不同的。
滑坡稳定影响因素的敏感性分析就是定量分析影响滑坡稳定性的各因素与滑坡稳定系数之间的相关性,即分析各因素的变化对于滑坡稳定系数的影响。
分析滑坡影响因素的变化与滑坡稳定性的相关关系以及滑坡在不同外界条件下的稳定性,不但可以找出滑坡失稳的主导因素,而且根据敏感性分析得出的主要影响因素,在滑坡治理及优化设计中就可以有针对性的采取相应的整治措施,使滑坡治理达到安全、经济和有效的目的。
巴东新县城区滑坡防治设计思考
巴东新县城区滑坡防治设计思考晏鄂川1,戴光忠2,马敢林3(1.中国地质大学工程学院,湖北武汉430074;2.湖北省地质矿产勘查局第二地质大队,湖北恩施445000;3.长江水利委员会勘测局,湖北武汉430010)摘 要:在完成巴东新县城区有关滑坡整治设计的基础上,结合其发育特征,对一些普遍规律进行了总结;对目前采用的设计方法中存在的问题和设计中应注意的事项提出了一些看法;讨论了新县城区滑坡抗滑桩设计中的要点,如设计安全系数、桩的布置、推力分布形式、锚固段长度、桩长与桩内力的关系等。
强调应在充分勘察和优化方案的基础上,依据当地库区的技术经济条件进行防治工程信息化设计。
关键词:巴东新县城区;滑坡;防治工程;信息化设计中图分类号:P642.22 文献标识码:A 文章编号:1000-7849(2002)04-0081-05 滑坡是常见的地质灾害之一。
地质灾害防治工程是指地质灾害防治中的工程措施,其设计和实施是否合理,决定了防治效果和效益的大小。
比起常规的建筑工程,地质灾害防治设计具有相当的挑战性和防治对象(灾害)的隐蔽性的特点。
因此,地质灾害防治设计是一个比较复杂的理论应用型课题,笔者仅就滑坡防治设计中的主要问题进行了初步探讨。
1 新县城区滑坡特征巴东新县城区斜坡顺层滑动很普遍,如红石包滑坡、谭家坪滑坡、中环路白岩沟桥头滑坡、童家坪滑坡、五里堆滑坡、黄土坡滑坡等。
这些顺层滑动发育的部位是强弱岩层的界面以及岩层内部的软弱夹层,前者如嘉陵江组与巴东组的界面,巴东组第二段与第三段的界面。
总体上讲,顺层滑动带在组成和产出上现在都呈现为泥化带、角砾泥化带或角砾岩带,仅在滑动微弱的滑带中保留着钙质泥岩夹层的原貌,且厚薄变化大,在勘察中一般不易识别,所以在平面上能够连续追索的距离有限;经后期改造的顺层滑动带呈褐红色,特别是含泥少者,因岩体破碎,导水条件好,利于风化和淋滤作用使得铁质氧化、富集,特征的颜色成为识别和追索顺层滑动带的一个重要标志。
三峡库区巴东县新城区滑坡灾害风险预测研究的开题报告
三峡库区巴东县新城区滑坡灾害风险预测研究的开题报告一、选题背景及研究意义随着中国经济的快速发展，大规模的水利工程建设也日益增多。
针对这些水利工程，如何科学地评估其对周边环境的影响以及预测潜在的安全风险，成为了一个急需解决的问题。
三峡工程作为中国最大的水利工程之一，已经为长江流域的发展做出了重要的贡献。
然而，该项目的库区周边地区的滑坡灾害风险问题一直存在，并且一旦发生灾害，将会对生命财产和社会稳定造成重大影响。
因此，对三峡库区巴东县新城区滑坡灾害风险进行预测研究具有重要的现实意义和应用价值。
二、研究内容与研究方法1. 研究内容本研究将以三峡库区巴东县新城区为研究对象，对其滑坡灾害风险进行综合评估和预测。
具体包括以下内容：（1）了解研究区域的地质、土壤、气候等基本情况，建立地质、土地利用等数据库。
（2）分析研究区域的滑坡灾害发生机理，探究可能的崩塌因素及其作用机理。
（3）通过对研究区域历史滑坡灾害及其周边的地质环境、气候条件等多方面的分析，评估研究区域滑坡灾害的潜在风险。
（4）利用数字高程模型等遥感技术手段，对研究区域进行高精度的地形数据采集，并进行滑坡灾害风险空间分析和模拟。
（5）基于研究区域的地质和地形特征，构建滑坡灾害风险评估模型，预测未来短期和中期滑坡灾害风险。
2. 研究方法本研究将综合运用地质调查、遥感技术、多元统计分析等多种研究方法，包括以下几个方面：（1）地质调查：通过前期的地质调查，了解研究区域地质、岩性、构造等基本情况，并采集岩石样本进行室内分析，确定可能的崩塌因素及其强度和作用机理。
（2）遥感技术：利用遥感技术，采集高分辨率数字遥感影像、数字高程模型等数据，提取地形和地貌特征，并进行空间分析和模拟。
（3）多元统计分析：通过建立滑坡灾害风险评估模型，运用多元统计分析方法，确定潜在的滑坡灾害风险因素及其相互关系，预测未来短期和中期滑坡灾害的风险。
三、预期成果通过本研究，预计可以得到以下成果：（1）掌握研究区域的地质、地貌、土地利用等基本情况，并建立相关数据库。
传递系数法报告
滑坡稳定性计算报告1．滑坡算例
滑坡断面及条分图：
滑坡计算参数：
2．稳定性分析方法及主要原理
稳定性分析采用不平衡推力法（传递系数法），此法假设软弱面上的作用力的合力P的方向平行于上一块体的滑面。
由滑面的平衡条件得:
P i-1,i=P i-2,i-1cos(a i-1-a i)+W i sina i-[c i l i+tanΦi(W i cosa i+P i-2,i-1sin(a i-1-a i)]/K 计算步骤:先假定一个适当的K,由下滑力公式计算出下滑力,再计算出稳定系数K,如果此K值与最初的假定相差很大,则将K值重新假定计算,如此反复叠代直至前后两次所算K值比较接近为止,则此K值即为所求. 3．计算结果
不平衡推力法（隐式）EXCEL计算如下图所示：
由计算可知：
滑坡剩余下滑力=-0.49 KN
稳定系数=1.07
传递系数如图所示。
巴东县某滑坡特征分析与稳定性评价
巴东县某滑坡特征分析与稳定性评价通过对巴东县某滑坡进行勘察，查清滑坡的地形地貌特征，滑坡体、滑带物质特征，及滑床岩土体特征。
在现场试验和室内试验基础上，对滑坡在不同工况下稳定性进行计算并得出结论，对该区滑坡治理提供了参考和依据。
标签：滑坡；特征；稳定性；巴东县Abstract：Through the investigation of a landslide in Badong County，the topographic and geomorphological features of the landslide，the material characteristics of the landslide body and the sliding zone，and the characteristics of the sliding bed rock and soil are investigated. On the basis of field test and indoor test，the stability of landslide under different working conditions is calculated and a conclusion is drawn，which provides a reference and basis for landslide control in this area.Keywords：landslide；characteristics；stability；Badong Coun1 滑坡概况滑坡位于巴东县溪丘湾镇境内，湖北宜昌至巴东高速公路王家湾大桥位于滑坡前缘。
2009年11月，桥墩上部便道挡墙发生倾倒变形，同时对上部住户进行调查发现，多户房屋出现变形、地基下沉等。
如果滑坡发生变形破坏，将直接威胁到拟建高速公路的施工安全及运营安全，并且可能造成一定的生命和财产损失[1]。
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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。
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 ,
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 。
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
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。
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
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
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 。
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)
·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( °)
28175 2310
23117 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 ;
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 %
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
(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 。
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
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 ] 。
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 ] 。
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
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