地质灾害与环境保护
JOURNAL OF GEOLOGICAL HAZARDS AND ENVIRONMENT PRESERVATION
1999年 第10卷 第1期 VOL.10 No.1 1999



溃屈型滑坡滑动面切层段对稳定性的影响研究
李树森　朱冬林　聂德新　符文熹　任光明
　　摘　要　在溃屈型滑坡滑动面顺层和切层段强度参数关联性研究的基础上，进一步研究发现，切层段滑动面的长度、角度变化，对滑坡稳定性有明显的影响。这种变化，对滑坡稳定性评价及滑坡的工程治理意义较大。
　　关键词　溃屈型滑坡　强度参数　切层长度　切层角度
　　中图号　P642.22
STUDY ON THE INFLUENCE OF CUTTING-BEDDING SECTION TO THE STABILITY OF BED-BURST TYPE LANDSLIDE
Li Shusen　Zhu Donglin　Nie Dexin　Fu Wenxi　Ren Guangming
(Institute of Engineering Geology of Chengdu University of Technology,Chengdu　610059)
　　Abstract　On the basis of the discussion about the relation between strength parameters of the bedding section and that of the cutting-bed section of the sliding surface of bed-burst type landslide,the paper makes a further study of the influence on the stability of landslide due to changes in length,angly of the cutting-bed section of sliding zone.It is of great significance in evaluating the stability of landslides.
　　Key Words　Bed-burst type landslide　Strength parameters　Length of the cutting-bed section　Angle of the cutting-bed section
　　溃屈型滑坡，是斜坡岩体变形破坏的一个重要类型，在顺层斜坡中常有这种类型的滑坡发育，且规模一般都很大。对其稳定性评价，具有十分重要的工程意义。
　　据作者近年来的研究发现，溃屈型滑坡顺层和切层段滑带的强度参数具有关联性，在此基础，进一步研究发现切层段滑带的角度、长度，对斜坡稳定性有明显的影响。
1　溃屈型滑坡切层段滑带长度对稳定性的影响
　　据溃屈型滑坡地质特征的调查分析，顺层段滑带往往沿软弱夹层追踪发育，滑动面平直光滑。而切层段滑带相对要复杂得多，没有光滑的滑动面，但具有明显的挤压破碎特征。顺层和切层段滑带强度参数，既不相同又有关联性，同时还得出一个重要结论(图1)：


　　　　　图1　两滑面力学模式示意图
　　　　　Fig.1　Sketch diagram ofmechanicalmode of double sliding surface
　　　　　　　　　　　　(1)
式中，M=A．H +B．G +E ．D +C ．F ；N =F ．D +B ．H；L =A．G +E ．C；A=．W．cosα-2〔W ．g-P (h1+H 2/3)〕-．P；B =c2．．．sin(α+β)；C =+．cos(α+β)；D =-f 2．．sin(α+β)；E =2〔W ．g-P (h1+h2/3)．sinα+．P ．sinα；F =-2f1〔W ．g -P (h 1+h 2/3)〕．cosα-c1．2．cosα-c2．．．cosβ；G =．sinα-．sinβ；H =-f1．cosα-f2．cosβ；S 1=(f 1．N1+c1)/K；S 2=(f2．N 2+c2)/K。式中，为切层段滑带长度(m)；N1为顺层段边上的法向支反力(×106N)；N2为切层段边上的法向支反力(×106N)；f1，f2为摩擦系数；c1，c2为顺层、切层段的内聚力(MPa)。
　　为便于说明问题，取一简单斜坡，在保持其他参数不变、顺层和切层方位不变，以及边坡形态不变的前提下，顺边坡取若干平行线，形成若干个切层段长度不等的斜坡，通过计算分析其稳定性，以讨论切层段长度的改变对斜坡稳定性的影响，如图2所示。


　　　　　　　　图2　切层段长度不同的斜坡示意图
　　Fig.2　Sketch diagram of slope with different length of the cutting-bed section
　　根据式(1)，计算获得稳定性系数K 与切层段长度Lcd 的关系如图3所示。


图3　稳定性系数K 与切层段长度Lcd关系曲线
Fig.3　Relationship curve of stability coefficient (K) and length of cutting -bed section (Lcd)
　　由图3知，在其他条件相同的情况下，斜坡随切层段长度增大，稳定性提高；反之，则稳定性降低。据某工程实例：当切层段长度从60m增加到80m时，切层段长度增大33%，稳定性系数相应提高11.3%；且在90m前，基本成线性增长关系，90m后，稳定性提高较快，有陡增趋势。
2　切层段滑带角度对稳定性的影响
　　由于切层段滑带是控制斜坡稳定的主要受力段，在这一段出现明显的应力集中，位移明显表现为前缘有沿滑面剪出的趋势。前面已讨论了切层段长度对稳定性的影响，但由式(1)可知，切层段滑带角度对斜坡稳定性也有影响。而切层段角度对稳定性的影响程度如何，有必要作深入分析。为了分析这个问题，并排除切层段长度对稳定性的影响，在保持切层段长度不变的条件下，只考虑角度β变化(如图4)时，对斜坡稳定性的影响情况。


　　　　图4　斜坡切层段角度(β)变化示意图
Fig.4　Sketch diagram of slope with different angles of cutting-bed section
　　根据式(1)计算获得稳定性系数K 与切层段角度β的关系，如图5所示。


　　　图5　稳定性系数K与切层角度β关系曲线
Fig.5　Relationship curve of safty factor (K) and angle of cutting-bed section
　　由图5知，在其他条件相同的情况下，斜坡随切层段倾角反翘(β取正值)有利于提高稳定性；顺转(β取负值)将降低稳定性。据某工程实例，斜坡的顺层段f1=0.3,斜坡的切层段f2=0.86时，可求出β小于-7°时失稳，因此，将切层段滑带角度β=-7°定为该斜坡失稳控制角。与该工程类似的溃屈型滑坡，均存在自己独立的控制角，采用上述算法都可求出。因此，这种算法，对分析这类斜坡的稳定性，具有一定的指导意义。
3　结　语
　　溃屈型滑坡作为顺层斜坡变形破坏的一个重要类型，合理评价其稳定性，在工程实际应用中极为重要。由上述分析可得出如下认识：
　　(1) 溃屈型滑坡滑动面具有分段特征：顺层段常沿层间弱面发育，且顺层段滑带土粘粒含量较高；切层段常具有挤压破碎特征，滑带土一般由粗碎屑土构成。
　　(2) 溃屈型滑坡滑动面顺层和切层段的强度参数，具有关联特征。
　　(3) 溃屈型滑坡的切层段长度、角度变化，对滑坡稳定性具有明显的影响。
第一作者简介：李树森，男，51岁。成都理工学院，工程地质研究所，副教授。从事力学教学和岩土工程科研工作，曾参加国家科技攻关项目的研究。科研成果中曾获地矿部科技进步二等奖1项。已发表论文10余篇。
作者单位：成都理工学院工程地质研究所，成都　610059
(收稿日期：1998－11－17)
