三峽庫區(qū)典型降雨模式對滑坡穩(wěn)定性影響研究.pdf

1、在降雨對非飽和土斜坡穩(wěn)定性影響的研究中,對降雨強(qiáng)度、降雨持續(xù)時間和降雨量的研究比較成熟,研究降雨模式對斜坡穩(wěn)定性的影響相對較少,而根據(jù)滑坡與降雨關(guān)系的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明滑坡的發(fā)生規(guī)律與降雨模式有密切的關(guān)系。結(jié)合三峽庫區(qū)的降雨特征,以花蓮樹滑坡為原型,對三峽庫區(qū)滑坡臨界降雨量進(jìn)行了三維物理模型試驗(yàn)研究,獲得了一個使滑坡整體破壞的臨界降雨量,在此臨界降雨量基礎(chǔ)上利用有限元法模擬三峽庫區(qū)典型降雨模式對滑坡暫態(tài)滲流場的影響,利用極限平衡法研究降雨模式

2、對滑坡穩(wěn)定性的影響。主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　1)以花蓮樹滑坡為原型進(jìn)行了滑坡臨界降雨量的物理模型試驗(yàn)研究,詳細(xì)介紹了大型三維人工降雨滑坡物理模型平臺構(gòu)成,滑坡物理模型的研制,分析了降雨過程中滑坡坡體內(nèi)滲流場、應(yīng)力場和位移場的變化規(guī)律,試驗(yàn)結(jié)果為在庫水位175m狀態(tài)下,通過連續(xù)降雨導(dǎo)致該滑坡整體失穩(wěn)破壞,滑坡臨界降雨量為702.7mm,該降雨量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于三峽庫區(qū)歷史最大連續(xù)降雨量488.7mm。
　　2)利用有限元法模擬三

3、峽庫區(qū)典型降雨模式對滑坡暫態(tài)滲流場的影響規(guī)律。根據(jù)三峽庫區(qū)降雨與滑坡的相關(guān)性分析及滑坡臨界降雨量物理模型試驗(yàn)結(jié)果,以10天降雨總量為702.7mm為一次降雨過程,研究在相同降雨量,相同降雨時間及相同初始條件下,三峽庫區(qū)五種典型降雨模式:均勻型、遞增型、遞減型、中間大型和中間小型降雨對滑坡暫態(tài)滲流場的影響。結(jié)果表明:不同降雨模式對滑坡坡體內(nèi)的暫態(tài)滲流場影響有顯著差異。不同的降雨模式下坡體內(nèi)的暫態(tài)浸潤線不同。相對于初始浸潤線,各種降雨模式作

4、用下,坡體內(nèi)的浸潤線都有所提高,其中遞增型和中間小型降雨浸潤線變化幅度最大;不同降雨模式下坡體內(nèi)孔隙水壓力變化規(guī)律有顯著差異,降雨結(jié)束時均勻型、遞增型、遞減型、中間大型及中間小型降雨模式的最終孔隙水壓力分別為112.40、195.74、80.11、91.81kPa和164.84kPa,最大差值為115.63kPa。
　　3)根據(jù)計(jì)算所得到的暫態(tài)滲流場的結(jié)果,考慮滑坡的重力作用,利用極限平衡法計(jì)算了不同降雨模式作用下,對花蓮樹滑坡在

5、降雨過程中和降雨結(jié)束后10天的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析,結(jié)果表明:在第四章模型試驗(yàn)研究的花蓮樹臨界降雨量702.7mm條件下,均勻型、遞增型、遞減型、中間大和中間小型五種降雨模式安全系數(shù)最小值分別為1.07、0.985、1.057、1.037、1.035。五種降雨模式中只有遞增型降雨模式使得滑坡失穩(wěn),其他幾種降雨與模式下滑坡基本處于臨界穩(wěn)定狀態(tài),說明滑坡的臨界降雨量可能受很多因素影響,降雨模式是其影響因素之一。遞增型降雨模式下滑坡坡體內(nèi)孔隙水壓