三峡水库滑坡变形响应规律及机理研究

发布时间：2017-07-03 13:00

  本文关键词：三峡水库滑坡变形响应规律及机理研究

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【摘要】：三峡水库自2003年蓄水以来,2600多个涉水滑坡600余处产生了变形,近十处发生了失稳下滑。今后在三峡工程水库长期运行过程中,仍将面临巨大的地质灾害防治压力。一般来说,水库水位变动会引起滑坡地下水产生动态变化,地下水渗透及动态变化作用会改变斜坡应力状态和稳定性,以致产生变形或失稳。但三峡水库滑坡地质条件特殊、库水动力作用强烈,其地下水渗透过程及变形响应机理是十分复杂的,尚待进一步研究。同时以大量变形滑坡为样本,统计分析三峡水库蓄水以来的滑坡变形规律,对于指导水库滑坡预测评价也具有重要意义。这是三峡水库滑坡灾害防治中亟待研究解决的关键科学技术问题,也是国内外工程地质、水文地质以及岩土力学领域相关学者广泛关注的课题。本文通过滑坡地质资料和变形监测资料的收集分析,挖掘提取了与滑坡变形相关的数据,较为系统地统计分析了三峡水库蓄水以来的滑坡变形响应规律。并以典型滑坡为原型,开展了水库滑坡蓄水响应机理的物理模型试验及数值模拟计算。最后分析归纳了三峡水库滑坡蓄水响应机理、变形及稳定性响应规律。主要取得了如下成果和认识:1、水库滑坡变形与滑面形态、涉水程度存在较大相关性。主要表现为:1)直线形滑面滑坡变形主要发生在前期蓄水周期的水位下降段,弧形和折线形滑面滑坡变形在水位升降段均有发育,靠椅形滑面滑坡变形主要发生在水位上升段;2)水位上升段发生变形的滑坡涉水程度主要集中在0-20%,水位下降段发生变形的滑坡涉水程度主要集中在20-60%;3)滑坡的优势组合为:直线形—涉水程度40-60%、弧形—涉水程度20-40%、折线形—涉水程度20-40%和靠椅形—涉水程度0-20%。2、水库滑坡变形对滑面形态、水位升降速率的响应明显:1)直线形滑面滑坡的变形发展主要受动水压力的影响,破坏模式为牵引式,靠椅形滑面滑坡的变形发展主要受浮托减重效应的影响,破坏模式为推移式;2)水位升降速率主要影响动水压力效应,速率越大,地下水滞后越明显,对滑坡稳定性影响也越大。3、水库滑坡变形机理类型分为动水压力型、浮托型和复合型:1)动水压力型滑坡库水变动不仅浸没抗滑段,还作用于促滑段,地下水位随库水的变化滞后明显,库水变动速率越快,滞后性越大;变形主要发生在水位下降过程中;滑坡稳定性随着库水上升而上升,随着库水下降而下降。2)浮托型滑坡库水变动仅影响抗滑段,地下水位随库水的变化滞后不明显;变形主要发生在水位上升过程中;滑坡稳定性随着库水上升而下降,随着库水下降而上升。
【关键词】：三峡水库 滑坡 渗透 变形 机理 滑面形态 涉水程度
【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
• Abstract6-10
• 第1章 前言10-16
• 1.1 选题依据及研究意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.2.1 水库滑坡变形规律及影响因素研究12
• 1.2.2 水库滑坡变形机理研究12-13
• 1.2.3 水库滑坡稳定性研究13-14
• 1.3 研究内容、技术路线及取得成果14-16
• 1.3.1 研究内容14
• 1.3.2 研究技术路线14-15
• 1.3.3 取得主要成果15-16
• 第2章 研究区工程地质环境条件16-24
• 2.1 气象水文16-18
• 2.1.1 气象、水文特征16
• 2.1.2 三峡水库蓄水与运行情况16-18
• 2.2 地形地貌18-19
• 2.3 地层岩性19-21
• 2.4 地质构造21
• 2.5 水文地质21-22
• 2.6 人类工程活动22-24
• 第3章 三峡水库滑坡变形响应的规律分析24-43
• 3.1 滑坡样本收集及发育分布24-26
• 3.1.1 滑坡样本收集24
• 3.1.2 滑坡分布特征24-26
• 3.2 滑坡变形与影响因素相关性统计分析26-37
• 3.2.1 滑坡变形与库水位的相关性26-27
• 3.2.2 滑坡变形与滑面形态的相关性分析27-30
• 3.2.3 滑坡变形与涉水程度的相关性分析30-34
• 3.2.4 滑坡变形与斜坡结构类型的相关性分析34-37
• 3.3 水库滑坡影响因素的作用强度分析37-42
• 3.3.1 正交试验分析原理37-39
• 3.3.2 不同因素的作用强度39-42
• 本章小结42-43
• 第4章 三峡水库典型滑坡变形响应的特征分析43-64
• 4.1 典型滑坡地质特征及变形分析43-53
• 4.1.1 树坪滑坡43-46
• 4.1.2 卧沙溪滑坡46-49
• 4.1.3 千将坪滑坡49-53
• 4.2 典型水库滑坡变形响应过程模拟及规律分析53-63
• 4.2.1 分析方法和模型53-55
• 4.2.2 计算工况55-56
• 4.2.3 渗流场影响分析56-61
• 4.2.4 稳定性分析61-63
• 本章小结63-64
• 第5章 三峡库区滑坡变形响应机理的模型试验研究64-99
• 5.1 试验目的及方案64
• 5.1.1 试验目的64
• 5.1.2 试验方案64
• 5.2 模型试验装置64-68
• 5.2.1 模型箱65-66
• 5.2.2 水位控制装置66
• 5.2.3 监测装置66-68
• 5.3 模型及参数68-70
• 5.3.1 试验模型概化68
• 5.3.2 试验参数及相似材料68-70
• 5.4 模型试验步骤70-72
• 5.5 模型试验结果72-88
• 5.5.1 直线形滑面试验数据及现象72-80
• 5.5.2 靠椅形滑面试验数据及现象80-88
• 5.6 试验结果的分析和讨论88-97
• 5.6.1 水位升降作用下斜坡渗流场变化88-92
• 5.6.2 水位升降作用下斜坡变形特征92-97
• 本章小结97-99
• 第6章 水库滑坡库水作用过程及稳定性变化规律99-105
• 6.1 关键影响因子99
• 6.2 库水作用过程、机理及滑坡稳定性变化规律99-103
• 6.2.1 直线形滑面99-100
• 6.2.2 弧形滑面100-101
• 6.2.3 折线形滑面101-102
• 6.2.4 靠椅形滑面102-103
• 6.3 不同类型滑坡稳定性随库水升降变化规律103-105
• 结论105-107
• 致谢107-108
• 参考文献108-111
• 攻读学位期间取得学术成果111

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