對工程滑坡巖土參數(shù)取值的淺分析

1、對工程滑坡巖土參數(shù)取值的淺分析牟光鵬（重慶市地科投資有限責任公司，401121）黃 英（重慶輕t天豐巖土工程有限責任公司，401147）摘耍：滑坡穩(wěn)定系數(shù)、防治措施與巖土參數(shù)的取值密切相關(guān)。巖土參數(shù)主耍采用 野外原位測試、室內(nèi)試驗、工程地質(zhì)類比法、反算法等綜合確定。本文主要通過結(jié) 合具體工程進行了粗淺的分析。關(guān)鍵詞：巖土工程；滑坡勘察；巖土參數(shù)冃u 5近年來，伴隨著重慶市經(jīng)濟的快速發(fā)展，人類工程活動的加劇，地質(zhì)災(zāi)害的發(fā) 生率和成災(zāi)率呈明顯上升勢頭，其中滑坡等斜坡變形災(zāi)害活動面積較大，特別是重 慶三峽庫區(qū)最為嚴重。為減少滑坡災(zāi)害給國民經(jīng)濟建設(shè)和人民生命財產(chǎn)帶來的損失, 在調(diào)杳滑坡發(fā)生的具體特征基

2、礎(chǔ)上，對滑坡災(zāi)害提出防治對策，這對于保障人民生 命財產(chǎn)安全和經(jīng)濟、社會和諧發(fā)展具有較為重耍的意義。一、參數(shù)分析和確定（一）滑坡巖土參數(shù)獲取方法1）試驗法試驗法是通過野外勘察手段于滑體及滑帶處采取天然原狀土樣或重塑土送試驗 室進行試驗，根據(jù)滑坡性質(zhì)、組成滑帶土的巖性、結(jié)構(gòu)和滑帶滑動受力條件，采用 快剪、飽和快剪或固結(jié)快剪或飽和固結(jié)快剪等方法得出天然與飽和狀態(tài)下多次剪與 殘余剪的抗剪強度，因取樣代表性及試驗方法等問題常常導致數(shù)值分散，因此必須 對這些數(shù)據(jù)進行分析與研究，將異常數(shù)據(jù)予以剔除后再作統(tǒng)計，得出數(shù)據(jù)后還應(yīng)分 析其可靠性及代表性，并根據(jù)實際情況予以調(diào)整。2）現(xiàn)場原位測試法通過在現(xiàn)場布置探坑、

3、探井對滑帶土進行揭露，對揭露出的滑面進行大型剪切 試驗，取得野外抗剪強度。3）工程地質(zhì)類比法對具有相類似的地質(zhì)條件下同類型滑坡進行調(diào)查，收集沿線新老滑坡處治采用 的滑帶土力學指標，分析牽引段和抗滑段巖性變化和c、4）值變化大小，根據(jù)經(jīng)驗選 取，將收集到的資料進行比選。4）反演分析法選用滑動后實測的主滑面進行，首先合理選擇滑坡當前的穩(wěn)定系數(shù)k,如對正在 滑動的滑坡選用小于1的k（0 95wk1）,對處于暫時穩(wěn)定的滑坡，可選擇大于1的 k（1kw1. 05）； 一個平衡斷面方程求一個指標，兩個平衡斷面方程聯(lián)立求c、"兩 個值，也可用圖解法求取。有條件恢復(fù)滑前極限平衡狀態(tài)時，用極限平衡斷面

4、反求; 若無法恢復(fù)原斷面時（如古老滑坡），只能以現(xiàn)有穩(wěn)定斷面反求。用圖解法求取時宜 根據(jù)抗剪強度的試驗結(jié)果及經(jīng)驗數(shù)據(jù),先給定其中某一個相對穩(wěn)定值再反求另一個, 然后再反過來。并以最不利工況計算。（-）具體工程1）滑坡體?；麦w主要由粉質(zhì)粘土夾碎石、塊石夾粉質(zhì)粘土組成，局部表層為 人工填土，滑體厚度7. 0021.80m,變化較大。人工填土。局部分布，灰黑棕 灰色，主耍由粉質(zhì)粘土、紫紅色粉砂質(zhì)泥巖、砂巖碎石組成，稍濕，結(jié)構(gòu)松散，土 石比約5： 5,厚度1.80m；粉質(zhì)粘土夾碎石。該層主耍分布于滑坡后緣一帶，厚度 1.202. 40mo在滑坡屮部較厚，在后緣附近較薄。粉質(zhì)粘土為棕紅色、褐黃色，具

5、較好粘性（ip般為14. 616. 3）,硬須狀可頰狀（il二0. 030. 18）,局部含粗砂粒; 所夾碎石為強屮等風化紫紅色泥巖及屮微風化青灰色長石石英砂巖，粒徑一般 為220 cm,偶夾3050 cm的塊石，土石比7： 39： 1,重度測試值為20. 0920. 76kn /代，平均值為20. 52 kn / m3；塊石夾粉質(zhì)粘土。廣泛分布于滑坡區(qū)內(nèi)，厚度35 18. 1 nio塊石主要為青灰色長石石英砂巖，次為強中等風化紫紅色泥質(zhì)粉砂巖, 塊厚一般為0.53. 0m,最大達5 m,塊石間夾硬塑可塑狀粉質(zhì)粘土，土石比6： 4 2 : 8,大重度測試值為22. 6222. 71kn/m3,

6、平均值為22. 66 kn /2）參數(shù)分析試驗法。通過現(xiàn)場鉆探采取原狀滑體土與滑帶土樣，測試天然及飽和狀態(tài)下 滑帶土峰值強度和殘余強度?；w土重度：采取滑體土原狀樣8組，按規(guī)范進行土工 試驗。結(jié)果為:滑體土天然重度為19.321.0kn/m3,平均20 kn / m3,標準值為20. 4 kn/ m:i；飽和重度為19. 421.2kn/m3,平均為20. 29 kn /標準值為20. 7 kn/m3o從試驗成果看，天然重度已接近飽和重度，說明滑體土重度隨季節(jié)變化不大。 由于室內(nèi)試驗條件的原因，土體重度數(shù)據(jù)未包含石塊容重，試驗結(jié)果與實際相比偏 小，因此應(yīng)作修正?；瑤恋目辜魪姸龋焊鶕?jù)11組原狀

7、十樣的室內(nèi)試驗成果統(tǒng)計，滑帶土抗剪強度 指標見表1。表1 滑帶土抗剪強度室內(nèi)試驗成果統(tǒng)計項目天然快剪強度飽和快剪強度c/kpa*(° )c/kpa<1）（。）峰值強度30. 1417. 0919. 6515. 54殘余強度25.5116. 1713. 0411. 7通過對多個滑坡室內(nèi)土工試驗成果分析發(fā)現(xiàn)，原狀丄樣因受到野外取樣擾動因 素的影響，c值一般偏低。而土中夾有塊石的情況下，試驗e值亦偏低，未反映土中 夾石的因索，比實際e值偏低。野外試驗?；鹿膊?個大剪井對滑帶上作了3組現(xiàn)場大剪試驗；試驗方法和 過程均按規(guī)范要求進行。試驗成果數(shù)據(jù)見表2。野外試驗還作了4組滑體土天然大重

8、 度試驗。試驗結(jié)果列于表2。表2滑坡野外試驗成果滑帶土 （平均值）滑體土 （平均值）粘聚力c內(nèi)摩擦角e （° ）天然重度（kn. nf3）25.212.421. 10工程地質(zhì)類比法。與沿線類似滑坡或邊坡對比，有關(guān)老滑面采用的抗剪強度 殘值類比結(jié)果見表3；推斷新滑面采用有關(guān)滑帶土抗剪強度峰值類比結(jié)果見表4。表3沿線部分類似老滑坡有關(guān)滑帯土抗剪強度殘值計算取值表滑坡名稱天然狀態(tài)飽和狀態(tài)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，黃家滑坡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沿線部分類似滑坡推測新滑帶十.抗剪強度峰值取值表滑坡名稱天然狀態(tài)飽和狀態(tài)c/kpa*(° )c/kpae(° )小黃山滑 坡42. 3414° 49'

10、;19. 4413° 07f李村滑坡36. 4515° 2r35. 2811° 46'中壩滑坡19. 9815° 5v17.0113° 45，黃家滑坡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。為了了解滑坡穩(wěn)定性與滑帶土的抗剪強度的關(guān)系，本次計算根 據(jù)滑坡地形情況，選取主滑剖面擬定的剪出i： 1所對應(yīng)的滑坡變形

11、帶為代表進行反 演分析。反演計算考慮到如下因素：荷載?？紤]滑體土自重+車輛荷載及孔隙水壓力; 容重。釆用天然容重值,y=21.4 kn / m3；推斷新滑動面的c二26 kpa、4）二17=反演計算公式采用公路路基設(shè)計規(guī)范（jtgd302004）推薦的邊坡穩(wěn)定不平 衡推力法計算公式?？紤]到所選取的計算剖面所處地段是滑坡變形較明顯的地段，揭露的滑面滑動 擦痕明顯，滑坡近年來在緩慢蠕動，據(jù)變形特征，滑坡在該地段目前處于欠穩(wěn)定至 基本穩(wěn)定狀態(tài)，非止常工況i的穩(wěn)定系數(shù)取1. 15o滑坡穩(wěn)定性對c、e值的敏感性分析結(jié)果如表5,滑帶土抗剪強度（c、e）與穩(wěn)定 性關(guān)系見圖1、圖2。從滑坡穩(wěn)定性對滑帶土抗剪強

12、度c、4）值的敏感性分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，滑坡的穩(wěn)定性 對粘聚力c值的敏感性較低，對4）值的敏感性較高，因此，根據(jù)野外人剪試驗和室內(nèi) 土工試驗結(jié)果，選定4）值進行反算，分別取權(quán)重，得4）=12. 19°,并考慮滑帶土所夾 碎塊石因素的影響，乘以一個人于1的系數(shù)予以修正得1）值為14. 00°,反算求得滑帶 十.的飽和c值為17. ookpao1.8161.412100.80.604表5滑坡穩(wěn)定性c、*敏感性分析結(jié)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圖1滑坡穩(wěn)定系數(shù)(fs)與內(nèi)摩擦角(e)關(guān)系圖1.8l61.41.2l00.80.60.4-<p=8° y嚴0。 -h-=12°佑4&

15、#176; *爐=18° - =20° 卩=22°i111111,-=24°111315 17 19 21 23 25 27c/kpa圖2滑坡穩(wěn)定系數(shù)與粘聚力關(guān)系圖從滑坡穩(wěn)定性對滑帶土抗剪強度c、e值的敏感性分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，滑坡的穩(wěn)定性 對粘聚力c值的敏感性較低，對©值的敏感性較高，因此，根據(jù)野外大剪試驗和室內(nèi) 土工試驗結(jié)果，選定e值進行反算，分別取權(quán)重，得p=12. 19 ,并考慮滑帶土所 夾碎塊石因素的影響，乘一個大于1的系數(shù)予以修正得"值為14. 00%反算求得滑帶 土的飽和c值為17. 00 kpao(3)參數(shù)確定土體重度采用土

16、工試驗值與所夾塊石重度取權(quán)重平均，土石比為7： 3,塊石 呈強風化中風化，重度取24 kn/m3o滑帶土的c、e值是根據(jù)以上數(shù)據(jù)分析、 并結(jié)合實際情況綜合確定，以野外現(xiàn)場大剪試驗結(jié)果為主，結(jié)合室內(nèi)土工試驗、工 程地質(zhì)類比及反演分析等4種方法，分別取權(quán)重，并考慮土體中所夾碎塊石等因索影 響，乘以1個大于1的系數(shù)進行修止，綜合確定滑帶土的抗剪強度參數(shù)如表5所示。表5 滑坡計算推薦采用參數(shù)狀態(tài)重度老滑面推斷新滑面kn. m3c/kpae(° )c/kpa<1)(。)天然狀態(tài)21.220.015.0311&6飽和狀態(tài)21.417.313.92617所取巖土參數(shù)經(jīng)不同工況下計算及校核，結(jié)果表明，滑坡在現(xiàn)狀總體上處于基 本穩(wěn)定狀態(tài)。推斷的剪出口在現(xiàn)狀雨季工況穩(wěn)定系數(shù)為1.021.10,處于欠穩(wěn)定至 基本穩(wěn)定狀態(tài)，但滑坡在久雨或連續(xù)暴雨襲擊下處于不穩(wěn)定，滑坡穩(wěn)定性降低明顯, 會產(chǎn)牛局部乃至整體失穩(wěn)下滑。與野外調(diào)查結(jié)果及定性分析結(jié)果相吻合。因此通過 現(xiàn)場原