降雨作用下青石镇政府后山堆积层滑坡渗流与稳定性

发布时间：2024-06-13 20:22

　　以黄冈地区青石镇政府后山堆积层滑坡为例,在分析了其工程地质特征及地质结构特征的基础上,采用有限元法研究了非饱和土瞬态体积含水量及孔隙水压力的分布,采用考虑孔隙水压力的Janbu法分析计算了降雨对堆积层滑坡安全系数的影响。研究结果表明:①降雨入渗导致坡体孔隙水压力升高,滑面抗剪强度降低,安全系数也随之逐渐降低,其中在降雨前期,两侧的抗剪强度下降速率比中部快,而到了后期中部的抗剪强度下降速率明显快于两侧;②安全系数变化表现为前19 d以0.008/d的速率缓慢下降,19～30 d以0.03/d的速率缓慢下降,30 d以后下降速度降低,至36 d之后不再发生变化,其中在0～11 d两侧抗剪强度变化对滑坡整体稳定性变化的贡献比中部大,19～36 d中部抗剪强度变化对滑坡整体稳定性变化的贡献要比两侧大;③降雨入渗过程中,地下水从坡体表层和两侧流向坡体中部,负孔压区面积向中部不断压缩,中部地下水变化受到两侧及上层的制约,体积含水量及孔隙水压力变化相对滞后;④该滑坡的防治重点是做好降雨前期坡体后缘地下水截流以及前缘地下水排泄工作,同时,做好地表排水,减少降雨入渗。

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【部分图文】：

图1滑坡体全貌(a)及工程地质平面图(b)

滑坡区所在斜坡为丘陵地貌,海拔89.29～49m,相对高差约40m。山体自然坡度一般小于30°,局部坡度为45°～60°,坡体植被较发育,受人类工程活动影响,坡体形成两级台阶,台阶高4～6m。滑坡区后缘边界所在高程为71m,滑坡两侧边界地貌特征明显,滑坡范围内为凹坡,滑坡....

图2滑坡主滑剖面图

在滑坡体主轴布设钻孔如图1所示,钻孔揭示的坡体结构如图2所示,滑坡地质结构自上而下划分为:①滑坡体,为红褐色残坡积粉质黏土夹碎石;②滑带土,为片麻岩风化碎石混合上部粉质黏土;③滑床,为中风化黑云斜长片麻岩。滑坡体物质为残坡积的粉质黏土夹碎石,呈红褐色,厚度1.5～4.8m,后部....

图3Janbu法微分土条受力示意图

为了更直观地反映孔隙水压力对稳定性的影响,有必要建立孔隙水压力与安全系数之间的数学关系,对Janbu法进行扩展得到孔隙水压力与安全系数之间的关系式。图3为任一微分土条,在原Janbu法作用力基础上,参照文献[16]增加水平作用于土条两侧的孔隙水压力ui和ui+1,以及垂直作用于土....

图4有限元计算模型网格划分图

本次研究的计算剖面选取滑坡的主滑剖面,详见图2所示,并以此建立模型,不考虑裂缝的影响。对该滑坡地质模型进行有限元网格剖分,由于滑坡渗流作用明显,分别选取前缘1、中部2、后缘3的3个点用于体积含水量及孔隙水压力监测,网格划分模型如图4所示。3.3渗流计算参数

本文编号：3993604