房山典型不稳定斜坡影响因素及稳定性分析

0 前言

北京市房山区不稳定斜坡隐患点众多，均位于居民房屋附近，在强降雨天气或地震中极易形成地质灾害，直接威胁当地村民的人身财产安全。2016年“7·20”暴雨后多处斜坡因土体饱和吸水，抗剪强度降低而发生滑塌现象。本文以房山区佛子庄乡佛子庄村二道沟不稳定斜坡为例，对不稳定斜坡的影响因素进行分析，并对稳定性进行定性分析和定量计算，为下一步开展治理提供参考。

1 不稳定斜坡的基本特征和形成影响因素

1.1 不稳定斜坡基本特征

不稳定斜坡坡长约70m，走向长度约100m，整体倾向约为105～115，前缘高程230m，后缘高程252m，相对高差约23m，斜坡呈中间陡上下缓形态，坡度在20～40，西高东低。斜坡中部有一户居民，居民在修建房屋时将房屋后墙地基开挖至中等风化基岩后进行施工，因此将不稳定斜坡分为上、下两个部分，两部分对房屋危害方式也不同，命名为上段和下段（图1）。

图1 不稳定斜坡典型剖面图 Fig.1 typical pro file of unstable slope

上段位于屋后至山脊，坡长25m，坡度30～40；上段根据不稳定斜坡存在两处剪出口位置分为a段和b段。a段为屋后第一道干砌石挡墙墙角至坡上第三道干砌石挡墙坡脚处，a段上部为b段，下段位于屋底至坡脚，坡长45m，坡度20～30。

坡体主要为第四系上更新统残坡积土覆盖，局部出露砂岩。残坡积土为褐黄色—灰黄色，岩性为碎石块夹粘性土，稍湿状态，密实程度为疏松，厚度0.3～2m。基岩岩性主要为砂岩。砂岩呈灰—灰白色，成分以石英为主，含少量暗色矿物，分选中等，中等风化，半坚硬。

不稳定斜坡已对坡中房屋院子造成损害，院中裂缝长17m横穿整个院子。斜坡中部房屋一部分建于基岩上，另一部分通过在斜坡上填土找平后修建，如不及时治理会增加房屋受损的危险。

1.2 不稳定斜坡形成影响因素分析

（1）有利于不稳定斜坡形成的地形条件。不稳定斜坡是在特定的自然条件下形成的。佛子庄二道沟地处太行山脉东麓，属低山地区，海拔标高220～290m，区内沟谷发育，自然坡度角约为20～40。较大的坡度将影响坡体内应力状态和水分分布，致使坡体所受的重力影响增大，进而影响坡体的稳定状态。研究表明，随着坡度的增大，坡面附近应力卸荷带的范围随之扩大，坡脚应力集中随之增高，发生滑坡的概率也相应增高（杨志等，2016）。

2.优化高校周边生活环境。我国高校有着较高的开放性，学生与外界社会有着较多的接触，校外校内的生活环境如果不好，将会对学生的思想价值观念带来较大的影响，进而在校园内产生一些不良的社会风气，引发突发事件发生。因此应当加强对高校周边生活环境的改善。

（2）不稳定斜坡的工程地质条件。区内第四系主要由厚度不均的残坡积土构成。残坡积土褐黄色，以砂质粉土、粉质粘土为主，局部含碎石石块、角砾，含量约为20%～30%，次棱角状为主，一般粒径10～20mm。通过实验所得原状土土分析结果如下：天然含水率25%～30%，天然密度1.73g/cm3，天然空隙比0.956～1.013，液限29.2%～32.5%，塑限21%～25%，内聚力16～20,KPa，内摩擦角22。残坡积土密实度相对较差、结构疏松，在各种外力的作用下易导致滑塌（左文贵等，2006）。残坡积土下伏青白口系龙山组砂岩，砂岩灰—灰白色，成分以石英为主，含少量暗色矿物，分选中等，中等风化，半坚硬。

其中：

（5）人类工程活动。人类工程活动是地质灾害的重要动力条件和触发因素。区内原有植被覆盖较好，人类为了建房养殖等目的而对部分区域进行开挖，部分区域进行填土，从而破坏了地质历史时期形成的原始斜坡的应力平衡状态，造成斜坡变形失稳。

（4）地震活动。根据历史记载，北京及周边地区历史上（38.5～41N;114.8～118.3E）曾发生过若干次不同级别的地震，自公元294年至2006年，8级地震1次（1679年三河—平谷地震）；6～6.9级地震13次（谢觉民等，2009）。地震作用不仅使坡体物质松动，且增加了坡体的下滑或外倾推力，不利于坡体的稳定。地震是影响斜坡稳定性的诱发因素之一。本区地震烈度为8度。

此外，在边坡卸荷作用下坡体表层岩体结构趋于松动，裂隙扩张，易于降雨入渗。降雨入渗坡体后，不断加剧节理面风化软化，加重了坡体的重量，降低了坡体内潜在滑移面或结构面的力学性能，并增加了裂隙面间的孔隙水压力，不利于坡体的稳定。据统计，本区的不稳定斜坡主要受暴雨和连续性降雨影响较为严重。降雨引起灾害发生的时间分布与降水的时间分布大体一致或稍有滞后，主要发生在每年夏季（詹青文等，2011；魏丽，2005）。

2 不稳定斜坡稳定性分析

2.1 稳定性定性分析

渗透压力产生的平行滑面的分力TDi

2.2 稳定性定量分析

（1）计算公式

集团企业规模化扩张、所管控业务领域复杂化、地域广泛化、层次多极化等，均导致内部审计工作的执行力成为当前急需解决的问题，并将内部审计提上日程。就内部审计而言，其主要是指审计部门组织专业人员对企业内部控制制度的健全性、合规性、有效性、效益性等予以审查和监督，并予以工作评价。为提高内部审计工作的执行力，本文分析并阐述了企业内部审计制度的内容及评价原则，并提出了创新企业内部控制中内部审计的方法。

该边坡上覆第四系较薄，为土岩质不稳定斜坡，不稳定斜坡失稳时，滑动面通常呈平面形（王宁，2010），计算公式如下：

（3）山区的降水条件。降水条件主要包括降水强度和降水量。北京市房山区一年以内降水分布极不均，大约有80%以上集中在每年的6、7、8三个月，多以暴雨形式出现。近10年平均降雨量为522.7mm，北京市最大的一日降水量曾达到479mm（1972年7月27日），2012年7月21日房山区山区最大降雨量100mm。降雨入渗降低了滑面岩土体的强度。同时，降低了滑裂面上的有效法向应力，导致滑裂面上的抗滑力降低。

孔隙水压力

此次研讨会，重庆大学教授丁勇对“智能建筑绿色发展”课题成果进行了汇报，课题组通过前期调研、中期研讨、后期总结梳理等阶段，目前形成了《我国智能建筑绿色发展研究报告》，报告提出了智能建筑发展趋势及预测形势，以人为本，智能建筑开始实现可持续转型发展。课题成果《绿色智能建筑技术实施路径及机制》：通过发展规划、标准规范、经济激励政策、人员及制度保障等多措并举，多方协作，创新机制体制，牢固产业链，注重技术融合，完善测评标识体系，促进绿色智能建筑发展。

不稳定斜坡主要由第四系残坡积土覆盖，下伏青白口系龙山组砂岩，基岩面倾角35°。2016年7月20日暴雨后工作区周边发现三处斜坡滑塌，已滑塌斜坡地层结构均与不稳定斜坡相类似，根据与已滑塌的斜坡类比，不稳定斜坡整体处于基本稳定—欠稳定状态。

式中：Wi为第i条块的重量（kN/m）；Ci为第i条块的内聚力(kPa)；φi为第i条块的内摩擦角(°)；Li为第i条块的滑面长度(m)；βi为第i条块的滑面倾角(°)；A为第i条块的地下水流向(°)；Kf 为地震加速度(重力加速度g)； 为稳定系数。

“壶天晓、镜心羽衣，我知道是怎么回事，只是现在没时间解释了。”丁达忍着背部的灼痛，艰难地说道，“接下来，你们将会不定时地开启云织猎影模式。”

言不在重，贵在实。“平语近人”，《摘编》用极其凝练、高度概括的话语提纲挈领、大开大合。《摘编》（二）中提到“致富不致富，关键看干部”，一句话强调了人的重要性，指出了脱贫攻坚要注重干部队伍和人才队伍的建设。“‘出水才见两腿泥’。扶贫工作必须务实，脱贫过程必须扎实，扶真贫、真扶贫，脱贫结果必须真实……”《摘编》（六）这段话既拉近了与群众的距离，又开门见山直奔主题，强调了实事求是的思想路线和务实扎实的工作作风。

渗透压力产生的垂直滑面的分力RDi

剩余下滑力计算

式中：Hs为滑坡推力（kN）；Ks为设计安全系数；Ti为条块重量在滑面切线方向的分布。

（2）计算结果

现在，我在这个城市已经生活了3个年头，有了自己的朋友圈，朋友间聚会的时候我有一次把这个故事说给了大家听，我说我刚来的时候是如何不合群，幸好当时有一个好邻居，她身材高挑，人也很好，经常喜欢戴一副墨镜，很酷，她对我很是照顾，只不过后来，她就利用了我。朋友们很惊奇，我就说了那一年发生的事情。有人说，以后遇到这种人，一定不要轻信，满嘴谎言。还有人说，我们公司两年前来了一个女人，也是整天戴着墨镜，和你描述的很像呢。

本次计算采用理正软件进行。不稳定斜坡稳定性计算的工况分别为天然、暴雨和暴雨+地震。不稳定斜坡稳定性安全系数取1.3，边坡稳定状态分级见表1，计算参数取值见表2，计算结果见表3。

1.4.1 材料 显微外科器械、无菌培养皿（10 cm）、无菌移液管离心（15 mL）、无菌PBS、Ⅳ型胶原酶0.5%（每只1.5 mL）、无菌注射器（5 mL、1 mL）、无菌六孔板、碘伏、棉签、乙醚、DMEM（高糖）培养基。37℃水浴预热Ⅳ型胶原酶，按照0.5%Ⅳ型胶原酶/PBS=1/4比例配置Ⅳ型胶原酶工作液（即每只10 mL）。

表1 边坡稳定状态分级 Tab.1 State of the slope stability

稳定系数Kf＜1.0 1.00≤Kf＜1.05 1.05≤Kf＜1.3 Kf≥1.3稳定状态不稳定欠稳定基本稳定稳定

表2 计算参数取值 Tab.2 parameter value of Calculation

岩性名称及层号承载力特征值/kPa天然状态饱和状态天然状态饱和状态天然状态饱和状态天然重度γ/(kN/m3)粘聚力C/kPa内摩擦角φ/岩土对挡土墙基底摩擦系数µ上更新统残坡积土层20 23 16 9 20 16中等风化砂岩25 26 50 15 27 20

表3 边坡稳定系数计算结果 Tab.3 results of slope stability coef ficient

坡面段号评价结果下段2.207稳定1.191基本工况1（天然）工况2（暴雨）工况3（暴雨+地震）稳定系数评价结果稳定系数评价结果稳定系数稳定1.094基本稳定上段整体1.581稳定0.955不稳定0.878不稳定上段a段1.864稳定1.013欠稳定0.934不稳定上段b段2.440稳定1.295基本稳定1.197基本稳定

3 结论

（1）不稳定斜坡是受区域地形条件、工程地质条件、降水条件、地震活动及人类工程活动等因素的影响，在内外因素共同作用下形成的。其中，目前对边坡稳定性影响最大的为降水，不稳定斜坡破坏模式为平面式。

（2）根据与已滑塌的斜坡类比，不稳定斜坡整体处于基本稳定—欠稳定状态。

（3）不稳定斜坡在天然工况下处于稳定状态，暴雨工况下处于基本稳定—不稳定状态，地震+暴雨工况下处于基本稳定—不稳定状态。

参考文献

魏丽，2005.暴雨型滑坡灾害形成机理及预测方法研究[D].南京：南京信息工程大学.

王宁，2010.浅谈土体滑坡分析及治理[J].大科技·科技天地，16(8)：155-156.

谢觉民，杨国华，薄万举，2009.北京地区区域性变形场与近期强震危险性研究[J].资源调查与环境，30(1)：47-54.

杨志，杨志双，刘鑫，等，2016.泸定县观音阁危岩稳定性分析与治理方案设计[J].探矿工程，43(10)：76-82.

詹青文，刘仁德，2011.降雨过程中边坡失稳研究[J].人民长江，42(11)：103-106.

左文贵，彭振斌，陈安，等，2006.湘江阶地粉质粘土边坡失稳分析与治理[J].矿业研究与发展，26(3)：22-23，25.