水庫型滑坡庫水位動力加載與位移響應(yīng)特征及其穩(wěn)定性演化規(guī)律研究.pdf

1、三峽庫區(qū)是滑坡地質(zhì)災(zāi)害的多發(fā)地帶，該區(qū)的滑坡主要為堆積層滑坡。自2003年三峽水庫蓄水以后，庫水位從135m上升到175m，導(dǎo)致一部分滑坡被庫水淹沒，庫水位周期性的上升和下降對滑坡體內(nèi)的滲流場了產(chǎn)生很大的影響，對三峽庫區(qū)滑坡的安全產(chǎn)生了極大威脅。因此，研究庫水對堆積層滑坡的動力作用規(guī)律及邊坡穩(wěn)定性演化規(guī)律既是一個復(fù)雜的理論課題，也是一個由重大意義的工程應(yīng)用課題。
　　本論文以三峽庫區(qū)為背景，以國家自然科學(xué)基金項目:“重大水利工程復(fù)

2、合水環(huán)境滑坡動力災(zāi)變機理與預(yù)測模型研究”（項目編號:41372297），教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金項目:“堆積層滑坡滲流卸加載動力學(xué)預(yù)測方法與失穩(wěn)判據(jù)研究”（項目編號:20113721110002）為依托，以三峽庫區(qū)典型堆積層滑坡為例，建立堆積層滑坡概化模型，運用有限元分析軟件Geo-studio和動力增量位移響應(yīng)比參數(shù)對滑坡庫水位動力增量位移響應(yīng)比特征與邊坡穩(wěn)定性演化規(guī)律進行了數(shù)值模擬研究，得到了以下認識:
　　1.通

3、過分析三峽庫區(qū)水庫蓄水情況和水庫運行情況，以及庫水位變化對滑坡體的作用機理分析，采用有限元分析軟件Geo-studio和飽和-非飽和滲流理論，從幾個影響因素即庫水位升降速率、滲透性系數(shù)、坡體厚度、坡體長度以及坡角，對三峽庫區(qū)水庫型滑坡進行了數(shù)值模擬分析，得到了庫水位升降過程對滑坡體的加卸載動力作用過程與這幾個因素對滑坡穩(wěn)定性系數(shù)的影響規(guī)律，為滑坡動力增量位移響應(yīng)比的研究奠定了基礎(chǔ)。
　　2.本文將非線性動力增量位移響應(yīng)比理論運用到

4、堆積層滑坡中，分析了把庫水位的變化作為此類滑坡的動力加載參數(shù)的可行性，確定了加載參數(shù)、加載響應(yīng)參數(shù)以及動力增量位移響應(yīng)比。
　　3.本文運用有限元分析方法和飽和-非飽和滲流基本理論，對庫水位在堆積層邊坡中的動力作用規(guī)律進行了模擬研究。分析了滑坡體滲流場的變化規(guī)律，滲流場-自重應(yīng)力場耦合作用下的應(yīng)力應(yīng)變場的規(guī)律，得出了堆積層邊坡概化模型的穩(wěn)定系數(shù)隨著庫水位不等速率下降逐漸減小的規(guī)律。
　　4.本文將庫水位變化作為該類邊坡的加載

5、動力參數(shù)，邊坡位移變化、位移速率變化作為其加載響應(yīng)參數(shù)，從而建立了動力增量位移響應(yīng)比模型。通過研究動力增量位移響應(yīng)比特征與邊坡穩(wěn)定性演化規(guī)律的關(guān)系，得到以下規(guī)律:若動力增量位移響應(yīng)比以1為基點上下波動，且偏離1程度不大，說明邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài);若持續(xù)大于1，則表示邊坡逐漸趨于不穩(wěn)定狀態(tài);若動力增量位移響應(yīng)比遠大于1，而且趨近于∞，則表明邊坡即將失穩(wěn)。
　　5.本文最后以湖北省巴東縣黃土坡滑坡為實例，計算得到的滑坡穩(wěn)定性與通過實際監(jiān)測