三峡库区滑坡堆积体的渗透特性及渗流规律研究

发布时间：2020-06-17 06:17

【摘要】：三峡库区自蓄水以来,库水位周期性变化,在水位变化过程中坡体渗透性的异同乃是滑坡产生变形的一大重要因素,决定坡体渗透性强弱的因素有很多,诸如物源岩性、物质结构组成等;此外库水位变化过程中也伴随着渗流场的变化,由之而带来地下水滞后、渗透压力等问题,对滑坡稳定性有着相当大的影响。三峡库区涉水滑坡数不胜数,滑坡灾害的预防迫在眉睫,因此对库区滑坡堆积体的渗透特性及渗流规律的研究就显得十分必要,为此我们开展了一系列的室内外试验、数据分析统计、数值模拟等方法以求对库区滑坡渗透特性及渗流规律进行全面的剖析研究,取得主要成果如下:1、库区涉水滑坡秭归、巫山、奉节数量最多,达50%以上;滑坡体积类型以大型、中型为主,占样本总数达88%;滑坡岩性以粉砂岩及泥岩为主。库区滑坡体多以渗透性中等和良性为主,奉节、巫溪和忠县的滑坡体多以渗透性中等为主,涪陵、云阳、巫山等县区的滑坡体以良渗透性为主;库区滑坡体饱和渗透系数平均值为2.32m/d,最大值为21m/d,最小值为0.01m/d。经过野外单双环试验发现,渗透曲线分为非饱和和饱和入渗两个阶段。2、库区滑坡体巴东平均渗透系数值最大为5.92m/d,单体滑坡最大渗透系数值在涪陵境内为21m/d,最小值在云阳为0.01m/d;各区县单体滑坡最小渗透系数值大部分皆小于1m/d;将库区岩性组合分为四类:灰岩及白云岩组、粉砂岩与泥岩组、泥灰岩组、砂岩组,四类岩性组合中以粉砂岩与泥岩组为主,滑坡个数为247,占滑坡总数的62.37%;库区滑坡坡体物质结构分为以下类:细粒土、土含碎块石、土夹碎块石、碎块石夹土(碎裂岩)、块裂状岩体5类,五种类型滑坡中单体滑坡渗透系数最大值范围为2.5—21m/d,单体滑坡渗透系数最小值的范围为0.01—2.3m/d。3、结合野外、室内试验,对库区红层区域滑坡有如下认知:坡体细颗粒含量越多,饱和渗透系数越小;渗透系数与不均匀系数、曲率系数的相关性较弱,与土体碎石含量、初始含水率、孔隙比呈现出较好的线性关系;建立了库区红层区域坡体土细粒土的渗透系数公式:K=4.775-5.515X_1+19.405X_2-23.628X_3建立库区红层区域坡体土土石混合物的渗透系数公式:(?)4、通过数值模拟发现,库水位以1m/d、1.2m/d的速率上升,坡体渗透系数越大,库水补给坡体的时间越短,即渗流曲线前端与水平方向的夹角越小,反之则时间越久,夹角越大;渗透系数越小,渗流曲线弯曲度越大,地下水位与库水位持平所需的时间就越久,渗透系数越大,则相反。库水位以1m/d、1.2m/d的速率下降,渗透系数越大,其渗流曲线前端与水平方向的夹角越小,其渗流曲线与库水位持平所需的时间越短,其曲线前端弯曲现象越不明显,渗透系数越小则相反。5、库水位以1m/d的速率上升,百换坪滑坡、曹家沱滑坡、卧沙溪滑坡稳定性系数值都是增大到某一点,然后减小,直到稳定为止;渗透系数越大的滑坡体,坡体达到稳定状态所需时间越短;坡体渗透系数越小的滑坡体其稳定性系数值上升的越快且最大值越大,下降的幅度也越大,达到稳态所需的时间越长。库水位以1m/d的速率下降,三个滑坡稳定性系数值都是减小到某一点,然后增大,直到稳定为止;渗透系数越小的滑坡体,其稳定性系数值减小的幅度越大,最小值越小,达到稳态所需时间越长。6、渗透系数越大的坡体,实行多阶段间歇性下降相比较持续性下降、不同间歇期下降,更有利于坡体内部地下水的排出,渗透压力的降低,坡体最终稳定性的提高也更加明显。
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P642.22
【图文】：

图 1-1 技术路线图1.4 取得主要成果本文是在较为详尽的野外实地调查，并查阅大量的国内外相关文献基础之上，通过野外现场试验、室内试验、分析统计，并结合数值模拟来进行三峡库区渗透特性及渗流规律分析研究，取得如下成果：1、分析得出库区滑坡体渗透曲线状态走势；库区滑坡体渗透等级以中等和良性为主，以及其分布区域；库区滑坡体饱和渗透系数平均值为 2.32m/d，最大值为 21m/d，最小值为 0.01m/d，库区四种岩性组合渗透等级特征及其占比、库区渗透特性的影响因素、不同结构类型滑坡的渗透特征、库区渗透特性的总体特征。2、挑选库区红层区域十个重点滑坡，研究滑坡体的颗粒级配、碎石含量、孔隙比、初始含水率对渗透系数的影响并进行了分析，得出细粒土、土石混合物的经验公式以对库区红层区域滑坡的渗透系数进行估计。

第 2 章 研究区工程地质环境条件2.1 地理交通位置三峡库区主要是指修建长江三峡工程过程中被水淹没的区域，该地区东部以四川盆地为界、西部以汉江平原为界、南部以大巴山脉为界、北部以鄂西武陵山脉为界，地质条件复杂多变。区域范围囊括秭归、兴山、巫山、巫溪、云阳、万州、武隆等 20 个县市，涉及人口 3000 万，面积 10000 平方公里（见图 2-1）。

【参考文献】

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本文编号：2717202