湖南省黄材水库溢洪道滑坡稳定性研究(1)程力(2)

　　１．稳定安全系数ＦＳ的计算方法

　　目前水利水电工程的边坡稳定性分析大多采用刚体极限平衡法[１]。本文分别采用摩根斯坦法（Ｍｏｇｅｎｓｔｅｒｎ）、不平衡推力法、简布法（Ｊａｎｂｕ）等三种极限平衡的方法计算滑坡的稳定安全系数。计算中考虑的荷载有滑体自重、地下水的静水压力和动水压力。

　　２．计算剖面与计算参数的选用

　　计算剖面采用Ⅰ－Ⅰ′、Ⅱ－Ⅱ′和Ⅲ－Ⅲ′三个纵剖面（以下简称剖面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ），剖面按垂直划分条块，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别划分为１０、１１、１２个条块，条块从上往下编号。

　　计算参数的选取是根据黄材水库溢洪道滑坡室内岩土力学试验成果并结合岩土体在天然状态下的性状综合考虑的。滑体湿容重γ＝１９ｋＮ／ｍ３，饱和容重γｍ＝２０．７ｋＮ／ｍ３，抗剪强度参数取为ｆ＝０．４５，ｃ＝０．０２ＭＰａ，饱和状态的抗剪强度参数取为ｆ＝０．４０，ｃ＝０．０１ＭＰａ。

　　３．计算工况

　　根据工程实际运行情况，拟定如下计算工况作为控制工况。

　　工况１：钻探试验、取样时，即枯水位１５１．００ｍ。

　　工况２：正常蓄水位１６６．００ｍ。

　　工况３：设计洪水位１６７．０８ｍ。

　　工况４：校核洪水位１６８．６９ｍ。

　　工况５：校核洪水位骤降至正常蓄水位。

　　工况１、２、３属基本组合，工况４、５属特殊组合。

　　４．计算成果及分析

　　根据摩根斯坦法、不平衡推力法、简布法的基本原理，用稳定分析程序ＭＮＪ计算得到滑坡稳定安全系数Ｆｓ。

　　分析看出，只有剖面Ⅱ在工况１时的Ｆｓ１、Ｆｓ２、Ｆｓ３以及剖面Ⅲ在工况１～４时的Ｆｓ１、Ｆｓ２大于１，但小于１．２，其余的稳定安全系数Ｆｓ均小于１，说明滑坡在各种工况下都处于不稳定状态。

　　５．稳定敏感性分析

　　以上进行的稳定性计算，将滑面的抗剪强度参数作为常数。这种参数是在现有的边坡工程地质研究深度基础上对滑面抗剪强度的综合概括。但是，抗剪强度参数一般都存在时空变异性。因此，进行抗剪强度参数对滑坡稳定的敏感性分析是必要的。根据岩土力学试验成果，滑坡抗剪强度参数的取值为：

　　ｆ＝０．４２～０．５２（天然状态）

　　ｃ＝０．０１～０．０２ＭＰａ（天然状态）

　　水下折减系数为０．８８。

　　根据ｆ、ｃ的范围值，选取滑坡典型剖面（即剖面Ⅱ）作为计算剖面，以及钻探、试验取样时（即枯水位１５１．００ｍ）作为计算工况，采用程序ＭＮＪ计算滑坡的稳定安全系数Ｆｓ。

　　从敏感性分析的结果看，滑坡稳定性安全系数Ｆｓ基本上是随凝聚力ｃ和摩擦系数ｆ的增大而线性地增大。最小的稳定安全系数为０．８７，最大的为１．２８，而大部分的稳定安全系数在０．９５～１．２０之间，说明这次钻探、试验取样时滑坡是基本稳定或临界稳定，这与钻探、试验取样时滑坡的实际状态（有微小变形）是相吻合的。因此，滑坡稳定性计算选取抗剪强度参数ｆ＝０．４５，ｃ＝０．０２ＭＰａ（天然状态）和ｆ＝０．４０，ｃ＝０．０１ＭＰａ（饱和状态）是合理的。

　　四、结 语

　　根据湖南省黄材水库溢洪道滑坡特征及其变形破坏机理和滑坡稳定性研究分析，滑坡稳定安全系数为０．５２～１．１０，滑体在各种工况下都是不稳定的。因此，必须采取排水、抗滑桩、挡墙等综合工程处理措施，加固整治滑体，防止变形和滑动，确保副坝和溢洪道安全运行。

　　参考文献：

　　１ 崔政权，李宁．边坡工程：理论与实践最新发展．北京：中国水利水电出版社，１９９９．

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