三峡库区涪陵坝子边滑坡复活机制及稳定性研究

发布时间：2018-02-17 06:46

本文关键词： 坝子边滑坡成因机制数值模拟复活机制稳定性评价　出处：《成都理工大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：三峡大坝建成蓄水以来,库水变化改变两岸斜坡的渗流及应力场状况,引起两岸斜坡尤其是老滑坡堆积体稳定性变化,给滑坡区居民、建筑带来严重威胁。坝子边滑坡位于重庆市涪陵区清溪镇双龙村十组,位于距大坝472.5km的三峡库区上游段,体积方量约150×104m3,该库段为历史时期滑坡多发段,堆积体在内外因素影响下易发生复活。坝子边滑坡堆积体在早期的降雨、江水作用下,在滑坡后部民房建筑发生过裂缝变形,在近年滑坡区大规模人工堆载后,堆积体上变形现象发育明显,而随着三峡库区日降幅提高,加剧渗流场随库水的变化,滑坡稳定性将受到进一步影响。老滑坡的复活将危及坡体上的居民生命和财产安全,并将中断交通道路,威胁长江航道。因此研究该滑坡的复活机制及稳定性具有重要的实际意义,同时对三峡库区老滑坡在库水、降雨及大规模堆载综合作用下复活的研究及稳定性的分析具有一定的理论参考价值。本文通过对坝子边滑坡的地质结构、水文地质特征,滑坡强-弱变形区的发育特征的分析,揭露滑坡的复活机制及影响因素;用FLAC3D数值模拟软件进行影响滑坡稳定性的降雨、库水、堆载等因素的模拟计算,分析老滑坡复活机制;通过正交试验的方法对影响滑坡稳定性的各因素进行影响性分析;运用Geo-studio软件对滑坡的主变形区进行渗流场的数值模拟,得到不同工况下渗流场变化,进而进行稳定性计算、预测;通过以上的方法手段得了如下主要成果。(1)坝子边滑坡为缓倾顺层的砂泥岩互层的斜坡失稳破坏后堆积而成,变形破坏模式为“滑移-拉裂”型。现滑坡的块碎石土堆积体纵向呈中间厚两边薄分布,厚度一般在14-20m左右,最厚处可达22-23m。滑床为沙溪庙组的砂泥岩地层,整体上呈凹弧形,总体坡度一般约10°,中部略平缓约5°。(2)老滑坡最早记载变形于1981年强降雨时期,表现为后部建筑的墙体裂缝,后期在2003年蓄水时在前缘发生局部塌岸变形,现今坡体上变形发育主要为人工堆载以来,堆积体后部两侧剪切裂缝沿边界连续发育,呈包络状发育特征。中部变形以堆载平台宽大地裂缝与右侧的条石挡墙的裂缝带、沉降带发育为主,尤其是中部挡墙的沉降裂缝带左侧与平台地裂缝,右侧与堆积体沉降带具连续性特征,滑坡区复活迹象明显。根据坡体结构特征与变形破裂特征,将滑体中部划分出强变形区。进一步分析认为堆填、库水、降雨为引起堆积体变形复活的主要因素,且不合理的堆填是引起失稳的重要因素,堆积体复活的变形模式为后推式。(3)利用Flac3D有限差分法模拟计算分析得出:滑坡本体在天然状态下斜坡具有良好的稳定性,位移量、主应力值小,未见应力集中。滑坡在逐步耦合降雨、库水、堆载工况下,位移量不断增加,主应力值增高,滑坡尤其是堆载所在的中部堆积体,发生强烈的应力集中,剖面云图显示沿堆积体与基岩接触面不断发展的应变集中带,尤其是堆载后在降雨及库水耦合工况下呈现贯通趋势,存在沿着此面发生剪切滑动可能。(4)利用Geo-studio软件中的Seep模块进行渗流场模拟,随着库水位下降,滑坡体内浸润线持续降低,但降低过程呈现滞后效应,水头差形成动水压力,不利于坡体稳定。进一步研究表明库水位下降速率越快,浸润线滞后越严重,导致的水头差越显著,其形成的向下渗流力也就越大,对滑坡的稳定性影响越大。(5)通过定性分析与采用Morgenstern-Price极限平衡法分析老滑坡堆积体局部及整体稳定性。堆载后滑坡堆积体整体及强变形区在现状分别处于基本稳定,欠稳定状态;增大库水日降幅为1.2m/d后与降雨进行耦合计算,显示滑坡整体及强变形区处于基本稳定、欠稳定状态,整体稳定性计算结果虽然大于但趋近于1.05,滑坡稳定性达到基本稳定-欠稳定的临界数值。
[Abstract]:Based on the analysis of the geological structure , hydrogeologic characteristics and the development characteristics of the landslide in the landslide area , this paper analyzes the factors affecting the stability of the landslide in the landslide area . The landslide stability will not only endanger the life and property safety of the landslide , but also can reach 22 - 23m . ( 2 ) The earliest records of the old landslide have been shown as the wall cracks of the back building during the period of heavy rainfall in 1981 . In the later period , the deformation of the slope body is mainly caused by the occurrence of local collapse and deformation on the front edge during the later period of water storage in 2003 . ( 5 ) Through qualitative analysis and using Morgenstern - Price limit equilibrium method to analyze the local and overall stability of the old landslide deposit , the whole and strong deformation area of the landslide deposit after pile loading is in the basic stable state and the under - stable state respectively . The stability of the whole and strong deformation area of the landslide is 1 . 2m / d . The overall stability of the landslide is greater than but approaching 1.05 , and the stability of the landslide reaches the critical value of the basic stable - under - stability .

【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

【参考文献】