澜沧江古水水电站梅里石3号巨型古滑坡复活机制及稳定性研究

发布时间：2017-08-23 04:01

  本文关键词：澜沧江古水水电站梅里石3号巨型古滑坡复活机制及稳定性研究

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【摘要】：梅里石3号滑坡位于云南省德钦县佛山乡梅里石村正对的澜沧江左岸,行政区划属于佛山乡江坡村,距离古水水电站坝址约4.1km。目前,滑坡变形破坏迹象明显,前缘呈叠瓦状逐级滑塌,中后部发生整体推移变形,一旦滑坡复活失稳,将对拟建的古水电站的修建、运营造成一定的影响。因此,研究滑坡的成因机制及复活机制,并进一步评价滑坡的稳定性,对电站的安全修建、运行有工程实用价值,研究成果对库区类似斜坡的稳定性评价具有一定的参考价值。本文在详细阐述区域地质环境条件和滑坡区工程地质条件的基础上,概括了滑坡的基本特征,在遵循“地质过程机制分析”的同时,结合离散元和有限元数值模拟对滑坡的成因机制和复活机制进行了分析。最后,采用极限平衡理论和三维数值模拟软件对滑坡稳定性进行评价。本文主要研究内容及取得的研究成果如下。(1)梅里石3号滑坡平面上呈“U”型,主滑方向约NW43°,滑坡分布高程为2700m~3300m,相对高差约600m,其前缘剪出口距离澜沧江正常水面约650m,距离正常蓄水位约430m,属典型的高位滑坡,滑坡堆积体平均厚度约35m,面积约55×104m2,体积约1000×104m3。(2)通过对梅里石3号滑坡的详细调查,整个滑坡堆积体变形破坏迹象明显,在坡体各部位均出现明显变形迹象,前缘因受地形因素影响,主要表现为叠瓦状的逐级滑塌,中后部破坏模式为推移式。(3)滑坡区构造抬升作用强烈,澜沧江河谷下切迅速,岩体卸荷回弹,岩层产生弯曲-倾倒变形。由于变质砂岩、板岩厚度较薄,在斜坡倾倒变形发展过程中,层状岩体易被折断形成倾向坡外的破裂面,斜坡的继续变形将受控于倾坡外的折断面,变形破坏模式转为蠕滑-拉裂变形。(4)采用离散元软件(UDEC)对河谷下切过程中的斜坡变形过程进行了研究,得出陡倾层状岩体弯曲→倾倒→折断的演化过程;采用有限元软件对强倾倒岩体演化为滑坡的过程进行了研究,得出强倾倒岩体沿贯通折断面发生蠕滑-拉裂的破坏模式。(5)通过调查走访及资料收集,确定了造成滑坡复活的两个因素。通过数值模拟研究,得出如下认识:降雨过程中,堆积体内剪应变集中区范围不断扩大,量值也同时增大,同时堆积体各部位变形逐渐增大,且主要集中在前缘及中部;水渠入渗过程中,堆积体内暂态饱和区范围不断扩大,同时抬升了地下水位,滑带土接近饱和,导致入渗两年后稳定性系数已小于1。(6)利用极限平衡软件对滑坡整体和局部稳定性进行计算,得出了以下结论:滑坡堆积体在天然状态下,各期次活动体稳定性状况良好,但若考虑暴雨、地震极端工况时,中后堆积体稳定性系数显著降低,存在失稳的可能。(7)利用基于变形理论的FLAC-3D软件对滑坡堆积体在天然和暴雨工况下的应力应变特征进行分析,得出以下结论:两种工况下,剪应变增量增高带均未与前部贯通,滑坡在两种工况下均不会发生大规模整体滑动;暴雨工况下,位移量值显著增大,最大位移由13cm增加到30cm,滑坡稳定性明显下降;暴雨工况下,剪切屈服区域分布范围明显扩大,广泛分布于滑坡中前部及滑坡边界周围,堆积体中前部可能发生局部剪切破坏。
【关键词】：梅里石3号滑坡 成因机制 复活机制 数值模拟 稳定性评价
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P642.22
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第1章 前言12-21
• 1.1 选题依据和研究意义12-14
• 1.2 国内外研究现状14-18
• 1.2.1 滑坡成因机制研究现状14-16
• 1.2.2 滑坡复活机制研究现状16
• 1.2.3 滑坡稳定性评价方法研究现状16-18
• 1.3 主要研究内容、思路及技术路线18-21
• 1.3.1 主要研究内容18-19
• 1.3.2 研究思路及技术路线19-21
• 第2章 梅里石3号滑坡地质环境条件分析21-34
• 2.1 自然地理21-22
• 2.1.1 地理位置21
• 2.1.2 气象水文21-22
• 2.2 区域地质环境22-28
• 2.2.1 地形地貌22-23
• 2.2.2 地质构造23-25
• 2.2.3 新构造运动25-26
• 2.2.4 区域构造应力场26
• 2.2.5 区域地震活动26-28
• 2.3 滑坡区工程地质条件28-34
• 2.3.1 地形地貌28-29
• 2.3.2 地层岩性29-30
• 2.3.3 地质构造30-31
• 2.3.4 水文地质条件31-32
• 2.3.5 不良地质作用32-33
• 2.3.6 人类工程活动33-34
• 第3章 滑坡的基本特征34-57
• 3.1 滑坡的形态特征及规模34-37
• 3.2 滑坡物质组成及结构特征37-42
• 3.2.1 物质组成37-38
• 3.2.2 结构特征38-42
• 3.3 滑带及滑床特征42-45
• 3.3.1 滑带特征42-43
• 3.3.2 滑床特征43-45
• 3.4 滑坡的变形特征45-51
• 3.4.1 滑坡前缘变形特征47
• 3.4.2 滑坡左边界变形特征47-48
• 3.4.3 滑坡右边界变形特征48-49
• 3.4.4 滑坡中后部变形特征49-50
• 3.4.5 滑坡变形特征小结50-51
• 3.5 滑坡区岩土体物理力学特征51-57
• 3.5.1 滑坡堆积体物理力学特征51-52
• 3.5.2 滑带土物理力学特征52-53
• 3.5.3 岩土体力学参数综合取值53-57
• 第4章 古滑坡成因机制分析57-72
• 4.1 古滑坡形成条件分析57-58
• 4.2 古滑坡成因机制定性分析58-61
• 4.3 古滑坡成因机制数值模拟分析61-71
• 4.3.1 离散元模型的建立及参数的选取61-63
• 4.3.2 原始斜坡倾倒变形演化过程分析63-68
• 4.3.3 倾倒变形体形成滑坡演化过程分析68-71
• 4.4 古滑坡成因机制综合分析71-72
• 第5章 滑坡复活机制分析72-88
• 5.1 滑坡复活影响因素分析72-74
• 5.2 连续强降雨入渗影响分析74-81
• 5.2.1 模型的建立74-76
• 5.2.2 降雨入渗过程渗流场分析76-77
• 5.2.3 降雨入渗过程渗流场-应力场耦合分析77-81
• 5.3 水渠渗漏入渗坡体影响分析81-87
• 5.3.1 模型的建立81-82
• 5.3.2 水渠入渗过程分析82-85
• 5.3.3 堆积体内储存水消散过程分析85-87
• 5.4 复活机制综合分析87-88
• 第6章 滑坡稳定性评价88-109
• 6.1 滑坡稳定性定性分析88
• 6.2 基于极限平衡理论的滑坡稳定性分析88-97
• 6.2.1 计算剖面的选取88-90
• 6.2.2 计算参数的选取90
• 6.2.3 计算工况90
• 6.2.4 稳定性评价标准90-91
• 6.2.5 计算结果分析91-94
• 6.2.6 因素敏感性分析94-97
• 6.3 基于变形理论的三维滑坡稳定性分析97-108
• 6.3.1 模型的建立97-98
• 6.3.2 计算参数的选取98
• 6.3.3 天然状态下滑坡稳定性分析98-103
• 6.3.4 暴雨状态下滑坡稳定性分析103-107
• 6.3.5 小结107-108
• 6.4 防治措施及建议108-109
• 结论109-111
• 致谢111-112
• 参考文献112-115
• 攻读学位期间取得的学术成果115

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：722824