三峽庫區(qū)增大庫水位下降速率對(duì)涉水滑坡穩(wěn)定性影響研究.pdf

1、庫岸滑坡失穩(wěn)是伴隨水電工程建設(shè)而產(chǎn)生的一種地質(zhì)災(zāi)害，國(guó)內(nèi)外由于水庫修建而誘發(fā)的滑坡實(shí)例并不鮮見，由此造成巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，甚至工程報(bào)廢。因?yàn)榛庐a(chǎn)生條件復(fù)雜、作用因素較多、波及面廣、發(fā)生頻繁，且發(fā)生的多樣性和復(fù)雜性使得預(yù)測(cè)困難，所以一直是我國(guó)重點(diǎn)研究的工程地質(zhì)問題之一。
　　自三峽庫區(qū)建成蓄水以來，壩前水位一直在145m到175m之間變動(dòng)，而庫水位的變化非常容易引起庫岸滑坡失穩(wěn)等工程地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象的發(fā)生。通過查閱大量國(guó)內(nèi)外文

2、獻(xiàn)，選取三峽庫區(qū)二層巖滑坡，結(jié)合研究區(qū)域的地質(zhì)條件及三峽庫區(qū)的水位調(diào)度情況，對(duì)庫水位降落不同速率下滑坡穩(wěn)定性進(jìn)行數(shù)值模擬分析。
　　通過總結(jié)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)庫岸滑坡失穩(wěn)機(jī)制以及飽和—非飽和滲流的研究成果，結(jié)合三峽庫區(qū)水位調(diào)度模擬了五種不同庫水位下降速率工況，運(yùn)用plaxis有限元軟件對(duì)研究區(qū)滑坡進(jìn)行模擬，得出如下結(jié)論：
　?。?）三峽庫區(qū)庫水位下降與滑坡體穩(wěn)定性之間關(guān)系。運(yùn)用歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析三峽庫區(qū)滑坡實(shí)例表明，水庫蓄水對(duì)庫區(qū)滑

3、坡體穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生影響，尤其是在庫水位下降過程中滑坡體的穩(wěn)定性會(huì)發(fā)生明顯的變化。
　?。?）滑坡穩(wěn)定性影響因素分析。建立標(biāo)準(zhǔn)滑坡模型，運(yùn)用有限元數(shù)值分析方法，通過改變滑坡坡角、土體滲透系數(shù)、庫水位下降速率，對(duì)滑坡穩(wěn)定性及最危險(xiǎn)滑動(dòng)面進(jìn)行評(píng)價(jià)。研究得出，滑坡的坡角越大，滑坡穩(wěn)定性越低；滑坡體滲透系數(shù)增大，滑坡穩(wěn)定性逐漸升高；提高庫水位下降速率，滑坡的穩(wěn)定性系數(shù)隨之變小。
　?。?）庫水位的變化對(duì)滑坡體內(nèi)滲流場(chǎng)的影響。運(yùn)用飽和-非

4、飽和滲流理論，研究得出，在庫水位下降過程中，滑坡體內(nèi)部浸潤(rùn)線并沒有隨著庫水位下降即刻降低，存在明顯的滯后性，距離庫水位近的部分浸潤(rùn)線下降較快，距離庫水位遠(yuǎn)的部分浸潤(rùn)線下降較慢。
　?。?）增大庫水位下降速率引起滑坡體穩(wěn)定性的變化。運(yùn)用非飽和土力學(xué)理論，改變庫水位下降速率，分析邊坡的飽和度和基質(zhì)吸力、滑坡穩(wěn)定性、最危險(xiǎn)滑動(dòng)面的變化規(guī)律。研究得出，隨著庫水位下降速率的逐漸增大，飽和度逐漸增大，基質(zhì)吸力逐漸減小，滑坡體水平位移變大，穩(wěn)定

5、性系數(shù)降低。
　　（5）兩種方法計(jì)算滑坡穩(wěn)定性與對(duì)比分析。運(yùn)用兩種方法計(jì)算滑坡的穩(wěn)定性，即傳統(tǒng)的極限平衡法和有限元強(qiáng)度折減法。研究得出，隨著庫水位下降速率增加，滑坡的穩(wěn)定性系數(shù)逐漸降低，當(dāng)庫水位下降速率設(shè)定為1.2m/day時(shí)，邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)最低；兩種方法計(jì)算得到的穩(wěn)定性系數(shù)存在區(qū)別，傳統(tǒng)的極限平衡法計(jì)算整體穩(wěn)定性，即整個(gè)堆積層沿基巖的穩(wěn)定性，穩(wěn)定性系數(shù)偏小，而有限元強(qiáng)度折減法計(jì)算的是局部穩(wěn)定性，即前緣淺層的穩(wěn)定性系數(shù)，穩(wěn)定性系