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1、第14卷第4期地质力学学报Vol114No142008年12月JOURNALOFGEOMECHANICSDec.2008文章编号:100626616(2008)0420381208滑坡稳定影响因子敏感性分析及治理方案探讨123马显春,王雷,赵法锁(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
2、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[1～2]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。在一定的滑坡工程地质条件下,有些因素对
3、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。因此,在滑坡及滑坡治理工程中,影响因素的敏感性分析显得非常重要。收稿日期:2008207221作者简介:马显春(19802),男,助理工程师,主要从
4、事地质灾害方面的工作。E2mail:maxianchun1980@1631com。382地质力学学报2008[3]1王良寺滑坡概况及其工程地质条件111滑坡工程概况王良寺滑坡位于延安市宝塔区桥沟镇东十里铺村,延河河谷北岸山坡上,西距延安市中心延河大桥约515km,东临延安飞机场,南约1km为210国道。该滑波在延安市宝塔区政府修建的经济适用房场区———又称窑洞小区。窑洞小区投资2亿多元,共分三期,其中第一期已交付使用,在建的第二期工程顺坡台阶式展布,共六排四列,多为跃层式别墅房,少者两层半,多者四层半,占地面积100余亩。据现场勘察和走访调查,第二期工程场地位于一老滑坡体(即王良寺滑坡)上,其
5、滑坡体体积超过100×4310m,按滑坡规模和物质组成划分,该滑坡属于大型黄土滑坡。在平场切坡开挖前是稳定的高陡滑坡,由于第二期工程的大量开挖活动的影响,改变了滑坡的应力分布,使滑坡失稳破坏。112滑坡工程地质条件11211地形地貌滑坡区地貌单元属黄土梁峁斜坡区,总体由西北向东南延河河谷倾斜,平均坡降约2015%。11212地层岩性根据工程地质测绘及钻探资料,滑坡岩土体自上而下共分为两个岩土层,对其特征分述如下:eol①层新黄土(Q3):厚15～25m,滑坡体的主要组成部分,土质较均,岩性为粉质粘土,褐黄～黄褐色,硬塑～坚硬,分布有棕褐色古土壤条带,多含有钙质结核,直径3～8cm,局部呈富集状
6、,孔隙不发育。eol②层老黄土(Q1-2):厚20～25m,多呈黄褐色,土质均一,可塑～硬塑,针状孔隙发育,含较多钙质结核,夹杂有棕褐色古土壤层。11213水文地质条件据钻探及井探资料显示,滑坡区为贫水区,地下水位埋深较大,在滑体前缘的井探中发现地下水(据地面8m)。由此可见,坡体大部分在地下水位以上。地下水主要接受大气降水补给,以径流方式向延河排泄。[3]2滑坡稳定敏感性分析的计算方法敏感性分析是系统分析中分析系统稳定的一种方法。对于滑坡系统,敏感性分析可转化为以滑坡稳定系数FS为考察对象的单指标多因素的显著性分析。本文分析拟采用正交分析法。单指标多因素的显著性分析可采用线性模型如下:Y=β
7、0+β1X1+L+βpXp+e(1)式中:β0为常数项;βi为自变量Xi的回归系数;e为随机误差,服从标准正态分布。如果在模型中令某些因素的主效应或交互效应为零,而其余效应的最小二乘估计不受影第4期马显春等:滑坡稳定影响因子敏感性分析及治理方案探讨383响,即与在不假定上述效应为零时所得的估计一致。这保证对每个效应的估计不受到其它效应的影响。则设计矩阵X必须满足如下条件:S110S22S=X′X=
