摘要：通过坡体滑动理论模型，变换各项参数组合，对地震诱发滑坡的影响因子进行了定量的理论解析，其中包括边坡角度、边坡形状、边坡长度、表层土厚、抗剪强度指标粘聚力以及内摩擦角等内容，最终得出坡度变化对安全系数影响较大的结论，以此为相关工程人员提供参考。

关键词：地震滑坡;滑动面;边坡;粘聚力;内摩擦角;

滑坡理论模型为临界滑动面自动探索程序，原理是设定一个边坡及相关参数等，在X方向和Y方向上设置间隔为dXdY的探索线节点，在相应条件下探索出安全系数最小的可能滑动面，解析所需条件因子为边坡角度、边坡形状、边坡长度、表层土厚、抗剪强度指标粘聚力C以及内摩擦角φ等。

滑坡理论（滑坡理论是什么意思）

根据以往相关研究，边坡坡度对滑坡影响较大，但是缺乏定量数据解析，本研究设定了坡度30°、45°的计算条件。边坡的纵断面形状即平凹凸变化对边坡安全系数的不同反应，形状参数即边坡长度和表层厚度分别设定为10m、50m,0m、2m、4m，粘聚力设定为0～5kPa的11个组合，内摩擦角设定为30°、35°，水平及垂直地震系数设定为0～0.5的6个组合。如表1所示。

表1计算因子及条件一览表下载原图

结合宜昌秭归的地震灾后统计，地震滑坡多发生于陡峭边坡，尤其当边坡坡度>30°时滑坡大量发生，本研究定量解析坡度对安全系数降低的影响程度。

图1为不同坡度(30°、45°)、长度10m平型边坡的表层内摩擦角φ1为30°、基岩内摩擦角φ2为35°的不同粘聚力组合下的安全系数变化。横轴为水平地震系数Kh，纵轴为安全系数，计算图示表明，安全系数依据坡度分为两组，上组为坡度30°边坡的安全系数，下组为坡度45°边坡的安全系数，坡度大的边坡其安全系数较小，相同粘聚力与内摩擦角时的坡度影响较大。

图1坡度对安全系数的影响下载原图

图2为坡度影响度的比较。计算条件与图1中的条件相同，横轴为水平地震系数Kh，纵轴为安全系数低下度(1-F45/F30，即坡度45°边坡的安全系数F45与坡度30°的安全系数F30的比较值)，坡度从30°变化到45°的计15°的变化过程中，边坡的安全系数降低了34%～42%，平均降低了38%，随着地震的增大其差值变小，换算为坡度每增加1°，则边坡安全系数平均约降低2.5%。

地震诱发地质灾害的最大特征就是表层坍塌的多发，许多文献记述了这样的事例。本研究设定模型计算参数为表层厚度0m,2m,4m的三组合，粘聚力C1从0kPa变化到10kPa的11组合，基岩C2设定为10kPa、φ2为35°不变，依照以上条件自动探索安全系数最小的滑动面，探讨边坡形状和解析抗剪强度指标对滑动面位置的影响。

图2坡度对安全系数影响度下载原图

一般如果边坡有软弱层则容易成为滑动面，但是随着粘聚力或是地震系数增大，滑动面与表层土厚度无关而成为贯穿基岩的深层滑坡，即抗剪强度指标和地震强度决定了坍塌和滑坡两种边坡灾害类型的形成。

图3为表层土厚度和粘聚力对滑动面位置影响的解析模型，计算条件为边坡长度10m，表层土厚度4m，内摩擦角φ1=30°，基岩内摩擦角φ2=35°，基岩粘聚力C2=10kPa，变动表层土的粘聚力，探索计算出相对应的滑动面，当表层土的粘聚力为3.9kPa的时候，滑动面沿着软弱层界限滑动形成表层坍塌，而当表层土的粘聚力为4.0kPa的时候，滑动面沿着基岩内部滑动形成深层滑坡。

图3表层土厚度和粘聚力对滑动面位置影响的解析模型下载原图

为了解析表层滑塌和深层滑坡的界限条件，引入了形状比(厚度D:边坡长度L)和粘聚力比(表层土粘聚力C1:基岩粘聚力C2)，图4为根据形状比和粘聚力比形成的坍塌与滑坡的分类，横轴为形状比，纵轴为粘聚力比。图4中的左上部分是深层基岩滑坡形成区域，右下部分为表层坍塌形成区域。如图4所示，形状比大于0.3时边坡破坏都是表层坍塌，在表层土厚度大，粘聚力较小的场合，即使地震力较小也会触发表层坍塌。以上所示为地震系数0.1时的计算结果，随着震度的增大，滑动面深度有轻微增加，而曲线形状几乎不变。

图4根据形状比和粘聚力比区分坍塌与滑坡形成条件下载原图

综上所述，通过对地震诱发滑坡的理论模型解析，得到以下结论:

(1)边坡坡度对安全系数影响较大，定量解析结果表明坡度1°的升高会引起安全系数约2.5%的降低。

(2)深层滑坡以及表层坍塌的区分条件的影响因子主要是表层厚度、边坡长度、以及表层和基岩的粘聚力比值。

今后增加各因子的相互组合数量，进一步实施各因子的影响加权以及条件的定量化解析。

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