滑坡稳定性分析
时间：2022-10-28 来源：博通范文网 本文已影响 人 
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摘 要 本文以原州区阳洼村公路滑坡为研究对象，从滑坡的地质特征、形成原因入手对滑坡变形机理进行系统的分析研究，采用GEO-STUDIO有限元数值模拟方法计算滑坡的稳定性，研究结果表明：本次研究的滑坡产生了较大的变形量，滑坡的产生与滑坡的坡面形态、坡体的角度、组成坡体的岩性以及坡体所受到地质外力作用密切关系。
关键词 滑坡;数值模拟;稳定性分析
本文以原州区阳洼村公路滑坡为主要的研究对象，通过对研究区的详细调查和现场的踏勘，在对该滑坡的工程地质条件有一定的了解的基础上，运用GEO-STUDIO有限元数值模拟方法[1]对滑坡影响因素进行分析。
1 研究区工程地质条件
根据勘察揭示，滑坡区岩土工程地质条件较为复杂，根据岩性分布不同，可划分为几种类型。
（1）黄土状粉土（Q4eol）：黄褐色为主，稍湿，稍密～中密，较均匀，孔隙大，可见大孔隙，多为虫孔及植物根茎成孔，竖向节理发育，局部可见星点状白色斑点，残坡积成因，勘查钻孔有揭露，天然容重19.1 KN/m3，黏聚力11.5kPa，内摩擦角19°。
（2）黄土状粉质黏土（Q4eol）：黄褐色，干强度高、无摇震反应、呈可塑～硬塑状态。天然容重20.2 KN/m3，黏聚力20kPa，内摩擦角25°。
2 滑坡基本形态特征
滑坡体原始地形坡度约25°，因人类工程活动，滑坡坡面呈台阶状地形，由西北向东南倾斜，滑坡体后缘地形较平坦。該滑坡属堆积层浅层牵引式滑坡。
3 滑坡影响因素分析
通过勘察，分析滑坡发育特征、发生时间等因素，研究区滑坡的形成受到地形地貌、岩土层性质等地质条件控制，加之人类活动、降水入渗，降低了滑坡的稳定性[2]。
导致滑坡的产生主要有两类因素，分为地质因素和非地质因素，其中地质因素包含地形地貌、岩层岩性等，非地质因素包含人类活动及降雨等自然环境。
3.1 地质因素
（1）地形地貌。研究区地形较陡，滑坡最大相对高差6m～13m，前缘临空，平均坡度25°～45°。由于该滑坡属于人工开挖滑坡，人工开挖导致滑坡前缘应力条件产生破坏形成临空面为研究区坡体的滑动创造了条件。
（2）地层岩土性。坡体主要为黄土状粉土、黄土状粉质黏土等组成，粉质黏土遇水易软化，从而形成滑动面。
3.2 非地质因素
人类工程活动。在滑坡坡脚大量开挖修路，形成临空面，破坏了坡体的平衡状态。
降雨。在暴雨、连续降雨条件下，坡体浅表层土体含水率加大，容重增大，并且坡体粉质黏土为良好的隔水层，雨水易汇集于此，使滑带泥化、软化，降低了抗剪强度，所以说降水对滑坡的影响是非常大的[2]。
4 滑坡有限元极限平衡法分析
针对滑坡建立模型并划分网格，滑坡各岩土层的参数选取，见第一节。
通过运用GEO-STUDIO中的slope 模块进行坡体的稳定性分析，并且利用数值模拟软件里面的简布法对坡体分析，如图1所示，在图中的红色区域则为滑坡的可能产生滑动的范围，滑坡滑动的产生是从坡体的坡顶处首先开始发展，在坡顶处由于右侧处于临空面使得整个坡体的应力在坡面处较为集中，应力的集中首先造成了坡体在坡顶处形成了性质为张拉特性的张拉裂缝，裂缝的产生区域为图中坡顶处的红色拉裂缝线，而在坡体的底部为设置的性质为剪应力的剪切裂缝线[3]。
对于研究区滑坡的应力分析本文主要是从主应力对其进行分析，从图1总体主应力中可以看出在坡脚处的应力值最大，而在坡体内部应力随着深度的增加而增加，坡体内部的应力是随着地层深度的增加而增加的，而到了坡体的表面应力分布产生了较大的变化，坡体的应力逐渐集中在坡顶及坡脚处;
5 结束语
（1）采用数值模拟软件GEO-STUDIO模拟分析滑坡的应力，能够较为精确的反映滑坡体的真实情况。
（2）通过计算分析，得出滑坡整体向临空面移动，坡面总位移最大值为0.5m;坡脚处最大主应力为30MPa，且为剪应力。
参考文献
[1] 黄润秋.20世纪以来中国的大型滑坡及其发生机制[J].岩石力学与工程学报，2007，（03）：433-454.
[2] 张茂省，李同录.黄土滑坡诱发因素及其形成机理研究[J].工程地质学报，2011，（04）：530-540.
[3] 乔斌，何彤慧，吴春燕，等.银川平原沟渠滑坡土壤理化性状空间分异特征[J].干旱地区农业研究，2018，36（01）：43-49，60.
作者简介
周泽文，男，硕士，主要从事岩土工程、工程地质勘察方面的工作。
