章舰钞
四川省地质矿产勘查开发局九一五水文地质工程地质队，四川省眉山市，620000
摘要：介绍了四川某滑坡的发育规模，边界条件及岩性特征，最后选取该滑坡的典型剖面建立计算模型，采用各种稳定性方法计算，对结果进行分析。研究结果表明：该滑坡的安全储备略有不足，M-P法的计算结果与实际情况最为接近，本研究成果有望为同类滑坡治理工程提供借鉴意义。
关键词：有限元；滑坡；稳定性计算；Slope/w；对比研究
1 前言
土质滑坡稳定性评价的理论方法很多，并且也比较成熟，特别是定量分析法的极限平衡条分法和数值分析法得到了广泛的应用[1-3]。目前常用的稳定性分析法方法主要有瑞典条分法、Bishop法、Janbu条分法和Morgenstern-Price法。
本文首先介绍了使用Geo-Studio进行边坡稳定性分析的优势，对不同的稳定性计算方法进行了介绍，最后选用工程实例进行计算验证，对该滑坡的稳定性进行了评价。
2 各稳定性计算方法基本原理
瑞典条分法是条分法中最简单的一种方法。首先假定滑动面是圆弧面，并将滑动面上的土体分成N个垂直土条，在作用于土条上的力进行力和力矩的平衡分析，从而计算出极限平衡状态下任意假定某个滑动面的抗滑安全系数Fs=Mf/M(最大抗滑力矩与滑动力矩之比），实际要求的是最危险的滑动面相对应的最小安全系数。
Bishop法也是条分法的一种，在瑞典条分法的基础上考虑了土条两侧间相互作用力的影响，迭代计算边坡安全系数过程中，需对各个条块求和，计算繁多复杂。
Janbu 条分法假定土条间相互作用力是水平的，其条间力作用点位于滑动底面以上三分之一的高度处，且作用在条块上的重力、反力通过底面中点，满足竖直方向的静力平衡条件，求解滑动底面上的法向力。
Morgenstern-Price法是目前公认的对任意形状滑动面问题求解最好的条分法，在建立极限平衡法基础上，假定两相邻土条的法向力和切向力的作用，设定水平方向坐标函数反应两力之间的关系，建立满足力及力矩平衡的微分方程式，最后根据整个土体的边界条件，得出最危险滑动面的安全系数。
3.工程实例计算
3.1 基本概况
四川某滑坡位于一凹形逆向古滑塌体上，其平面形态呈不规则扇形，剖面形态上呈台阶状。研究区属于高中山山地地貌。
地势上呈西高东低，自滑坡后壁处的陡壁开始，与之相连的为崩坡积体构成的陡坡地貌，坡度30~60°，高程范围为1600~1760m，滑坡最大纵长约1417m，平均纵长1100m，最大横宽约1996m，平均横宽1610m，面积约1.77km2，主滑方向为98°。
工作区出露地层包括第四系崩积层（Q4col+dl）、第四系全新统滑坡堆积层(Q4del)、第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)、和泥盆系中统（D2）。
斜坡滑体在天然状态重度为19.60 kN/m3。内摩擦角为20.54°，饱和状态为重度为20.54kN/m3，内摩擦角为21.80°。
3.2 计算模型
根据滑坡变形特征、地形地貌特征，选取某滑坡的典型剖面为计算剖面，如图1所示。
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3.3 计算工况
本次计算拟定3种工况：
工况一：仅考虑边坡岩土体自重和已有其他荷载作用；计算时采用最危险的破坏面上的天然c、φ值，容重采用坡体的天然容重。
工况二：在工况一的基础上，考虑降雨作用，坡体容重增加，且边坡土体在雨水入渗后岩土体物理力学性质降低，计算参数采取岩土体饱和参数。
工况三：在工况一的基础上，再考虑地震力的作用，根据《中国地震动参数区划图》（GB18306~2015）国家标准，工作区地震动峰值加速度为0.20g，地震动反应谱特征周期为0.35s，地震设防基本烈度为Ⅷ度。
3.4 计算结果及分析
不同计算方法的计算结果见表1。
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由计算结果可以看出：天然状态下，潜在滑面的计算所得极限平衡稳定系数均大于安全系数1.15，表明天然工况下边坡处于稳定状态；暴雨工况下，潜在滑面的稳定系数有明显降低，但计算结果均大于安全系数1.05，说明暴雨工况下，边坡仍然处于稳定状态；在地震工况下，几种计算结果的稳定系数相较于暴雨工况有进一步降低，但均大于安全系数1.00，整体仍处于稳定状态，其中M-P法计算结果和安全系数较接近，说明地震工况下，边坡的稳定性安全储备略有不足。
结论
（1）土质滑坡稳定性评价的理论方法很多，并且也比较成熟，特别是定量分析法的极限平衡条分法和数值分析法得到了广泛的应用。
（2）该滑坡发生整体性滑移失稳的可能性不大，一些人为因素或环境因素等外力作用可能对其稳定性产生一定影响。
（3）M-P法计算结果和安全系数较接近，说明地震工况下，边坡的稳定性安全储备略有不足。
参考文献
[1] 李保,梁浩. 北碚某路基顺层滑坡稳定性分析与治理措施[J]. 科技创新与应用, 2019(30): 106-109.
[2] 张阳春,宋常军,韩志杰. 高陡堆积土滑坡形成机制与应急综合治理[J]. 公路交通科技(应用技术版), 2019. 15(09): 70-72.
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