三峽庫(kù)區(qū)庫(kù)水位變化作用下堆積層滑坡穩(wěn)定性分析.pdf

1、三峽庫(kù)區(qū)發(fā)育較多的堆積層滑坡。堆積層滑坡多由松散堆積物構(gòu)成,有數(shù)量多、分布廣、危害嚴(yán)重等特點(diǎn)。三峽水庫(kù)建成后,庫(kù)水位周期作用下,明顯改變堆積層滑坡所處河流水動(dòng)力條件,穩(wěn)定性發(fā)生變化,影響水庫(kù)正常運(yùn)營(yíng)調(diào)度,給庫(kù)區(qū)人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)一定威脅。因此,研究三峽庫(kù)區(qū)庫(kù)水位變化作用下堆積層滑坡穩(wěn)定性具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文以堆積層滑坡與地下水相關(guān)理論的為基礎(chǔ)基礎(chǔ),建立堆積層滑坡的工程地質(zhì)模型,選取三峽庫(kù)區(qū)典型堆積層滑坡一賈家店堆積層滑坡為

2、研究對(duì)象,研究庫(kù)水位周期作用下,庫(kù)水位升降作用下對(duì)滑坡地下水飽和非飽和滲流特征及穩(wěn)定性演化特征。本文取得的主要研究成果如下:
　　(1)統(tǒng)計(jì)三峽庫(kù)區(qū)秭歸-萬(wàn)州段89個(gè)堆積層滑坡工程地質(zhì)條件,得出結(jié)論:堆積層滑坡體積為100-1000萬(wàn)方的大型滑坡上凹下凸坡和凸坡地形,斜坡坡高100-200m,發(fā)育在T2b三疊系中統(tǒng)巴東組,棕紅色砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖及褐灰色泥灰?guī)r的滑坡,滑體厚度位于10-25m,斜坡結(jié)構(gòu)類型為順向坡,運(yùn)動(dòng)特征為混合

3、式的堆積層滑坡失穩(wěn)的概率較大;在遵循簡(jiǎn)單且易于操作,科學(xué)化但必須反映滑坡活動(dòng)本質(zhì)特征的原則上,總結(jié)已有滑坡分類,挑選出最能夠全面表征滑坡活動(dòng)的關(guān)鍵因素,從發(fā)育特征、組構(gòu)特征、動(dòng)力成因、變形破壞方式等主控因素出發(fā),構(gòu)筑滑坡的基本地質(zhì)模型。
　　(2)潛水含水層模式及承壓含水層模式為滑坡中地下水基本作用模式。
　　(3)潛水含水層作用模式下,滑體滲透系數(shù)對(duì)滑坡影響顯著。
　　庫(kù)水上升階段,滑體滲透系數(shù)小于10-5m/s,坡

4、體水位上升滯后于庫(kù)水位,庫(kù)水補(bǔ)給給坡體,形成指向坡內(nèi)動(dòng)水壓力,滑坡穩(wěn)定性隨時(shí)差增大而增大;滑體滲透系數(shù)大于10-5m/s,庫(kù)水位與坡體水位上升幾乎同步,主要懸浮減重效應(yīng),滑坡穩(wěn)定性隨時(shí)差增大而減小?？傮w而言,滑坡穩(wěn)定性系數(shù)隨滑體滲透系數(shù)的減小而增大。
　　庫(kù)水下降階段,滑體滲透系數(shù)小于10-5m/s,坡體水位下降滯后于庫(kù)水位,坡體補(bǔ)給給庫(kù)水位,形成指向坡外動(dòng)水壓力,滑坡穩(wěn)定性隨時(shí)差增大而減小;滑體滲透系數(shù)大于10-5m/s,庫(kù)水位

5、下降初期,坡體水位下降滯后于庫(kù)水位,外力對(duì)坡體作用主要為指向坡外的動(dòng)水壓力,庫(kù)水位下降后期,因?yàn)殪o水壓力的減少及基質(zhì)吸力的增加,穩(wěn)定性有所增加。庫(kù)水下降過(guò)程中,滑坡穩(wěn)定性隨時(shí)差增大呈先減后增趨勢(shì)。
　　(4)承壓水含水層作用模式下,滑體滲透系數(shù)對(duì)滑坡影響顯著。
　　庫(kù)水上升階段,滑床滲透系數(shù)小于10-5m/s,坡體水位上升滯后于庫(kù)水位,庫(kù)水補(bǔ)給給坡體,形成指向坡內(nèi)動(dòng)水壓力,滑坡穩(wěn)定性隨時(shí)差增大而增大;滑床滲透系數(shù)大于10-5

6、m/s,外力對(duì)坡體作用主要為浮托力作用,滑坡穩(wěn)定性隨時(shí)差增大而減小?？傮w而言,滑坡穩(wěn)定性系數(shù)隨滑床滲透系數(shù)的減小而增大。
　　庫(kù)水位下降階段,滑床滲透系數(shù)小于10-5m/s,坡體水位下降滯后于庫(kù)水位,坡體補(bǔ)給給庫(kù)水位,形成指向坡外動(dòng)水壓力,滑坡穩(wěn)定性隨時(shí)差增大而減小;滑床滲透系數(shù)大于10-5m/s,庫(kù)水位下降初期,坡體水位下降滯后于庫(kù)水位,外力對(duì)坡體作用主要為指向坡外的動(dòng)水壓力,庫(kù)水位下降后期,浮托力的減少及基質(zhì)吸力的增加,穩(wěn)定性

7、有所增加。庫(kù)水下降過(guò)程中,滑坡穩(wěn)定性系數(shù)隨滑床滲透系數(shù)的增大而增大。
　　由以上分析克制:堆積層滑滑體滲透性大小決定了堆積層滑坡復(fù)活可能性,是滑坡穩(wěn)定性主要影響因素之一。
　　(5)賈家店堆積層滑坡受巖土體物質(zhì)組成、地形地貌結(jié)構(gòu)特征、滑面形態(tài)、地下水等因素控制?；路€(wěn)定性隨庫(kù)水位的升降規(guī)律為:庫(kù)水自145m高程上升至175m高程,以1m/d的速度上升的過(guò)程中,滑坡穩(wěn)定性系數(shù)逐漸增加;其后2個(gè)月期間,水位持續(xù)175m高程,滑坡

8、穩(wěn)定性系數(shù)隨時(shí)間緩慢下降。庫(kù)水位自175m高程緩慢回落至145m高程,以0.25m/d的速度下降過(guò)程中,總體有較大幅度的降低;其后3個(gè)月期間,水位持續(xù)150m高程,滑坡穩(wěn)定性系數(shù)變化較小,略呈上升趨勢(shì)?？傮w而言,庫(kù)水位上升過(guò)程及持續(xù)2個(gè)月175m期間,滑坡處于穩(wěn)定狀態(tài),滑坡穩(wěn)定性系數(shù)均大于初始狀態(tài);庫(kù)水下降到一定高度,滑坡穩(wěn)定性系數(shù)開(kāi)始低于初始值,且持續(xù)到庫(kù)水運(yùn)行周期末尾。由穩(wěn)定性計(jì)算可知,賈家店堆積層滑坡穩(wěn)定性較小,在其他外界因素出發(fā)

9、下極易復(fù)活。
　　本學(xué)位論文特色與創(chuàng)新點(diǎn)在于:(1)系統(tǒng)總結(jié)了堆積層滑坡發(fā)育特征、組構(gòu)特征、動(dòng)力成因、變形破壞方式等主控因素,較全面、清晰地歸納了堆積層滑坡基本地質(zhì)模型特征;(2)研究了滑坡地下水位兩種作用模式下,即潛水含水層作用模式與承壓水作用模式下,滲流場(chǎng)特征及其滑坡穩(wěn)定性演化特征。(3)以賈家店堆積層滑坡為實(shí)例,在分析了該滑坡工程地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,建立滑坡工程地質(zhì)模型,分析了該滑坡的地下水滲流場(chǎng)特征與滑坡穩(wěn)定性演化特征,指出