三峡库区台阶状变形滑坡诱发机制及稳定性研究

发布时间：2017-03-29 15:19

  本文关键词：三峡库区台阶状变形滑坡诱发机制及稳定性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：自三峡水库蓄水以来,大幅度库水位上升和周期调节恶化了库区地质环境,使得库区滑坡灾害问题变得更加突出,特别是出现了大量大规模的老滑坡体复活现象。大多大型复活滑坡堆积体的监测位移-时间曲线呈台阶状阶跃变化,位移呈现间断式的较大跳跃。此类滑坡的稳定状态识别难度较大,在大多情况下,对滑坡变形稳定性及灾变预警只能处于观望的被动状态,严重影响治理方案及治理时机的选择。本文主要围绕三峡库区具台阶状位移特征的滑坡的变形特征与滑坡变形机制及其影响因素这三个关键问题开展研究工作。基于现场调查及检测分析,采用数值模拟及工程地质分析等方法,研究四个方面的主要内容:根据滑坡的位移监测数据结合降雨与库水位监测资料对台阶状变形滑坡进行变形分析以及破坏模式和变形影响因素研究;以塘角村1号滑坡为例研究降雨诱发滑坡台阶状变形机制及其影响规律;以八字门滑坡为例研究库水位涨落诱发滑坡台阶状变形机制及其影响规律;以曲尺塔坪滑坡为例研究降雨-库水位涨落耦合作用下滑坡发生台阶状变形机制。研究取得的主要成果如下:通过对三峡库区三个典型台阶状变形滑坡地质条件、外界因素(降雨及库水位)及变形特征综合分析发现:滑坡前缘位于库水位波动带时,滑坡更可能呈牵引式破坏,且滑坡受降雨因素影响更严重;而滑坡体中部位于库水位波动带时,滑坡则更可能呈推移式破坏,且库水位涨落是导致滑坡发生变形的主要因素。以塘角村1号滑坡为例,阐述主要受降雨影响的台阶状变形滑坡稳定性特征:在相同降雨量条件下降雨强度越大,边坡稳定系数下降幅度越大;在降雨强度相同时,降雨量越大,边坡稳定系数下降幅度越大。在相同降雨条件下,滑体饱和渗透系数越大,降雨对滑坡稳定性影响的滞后效应时间越短,边坡稳定系数系数下降幅度越小,雨后稳定系数回升越快;坡体饱和含水量越大,边坡稳定系数下降越滞后,下降幅度越小,雨后稳定系数回升速度越慢。以八字门滑坡为例,研究了主要受库水位涨落影响的台阶状变形滑坡稳定性特征:当库水位在滑坡阻滑段内时,库水位越高,滑坡的稳定性越低;当库水位在滑坡下滑段时,库水位越高滑坡的稳定性越高。库水位涨落时边坡稳定系数会同时发生升降,库水位涨落速度越快,边坡稳定系数变化幅度越大。滑坡体的饱和渗透系数越大,在库水位涨落的过程中边坡稳定系数升降幅度越小;滑坡饱和体积含水量越高,在库水位涨落的过程中边坡稳定系数升降幅度越大。以曲尺塔坪滑坡为例,阐述了降雨-库水位耦合作用下台阶状变形滑坡稳定性特征:曲尺塔坪滑坡前缘存在H1、H2两个老滑坡,其变形均受降雨及库水位涨落的共同影响,其中降雨为H1滑坡变形的主要诱因,库水位涨落为H2滑坡变形的主要诱因。台阶状变形滑坡是在降雨-库水位耦合作用下滑坡体内地下水渗流场发生周期性变化的结果,呈现出渐进式破坏特征。库水位变动区附近滑体发生局部变形,并对后部坡体产生牵引作用,降雨使库水位变动区以上部分滑体发生局部变形,并对前缘坡体产生推动作用。在周期性降雨和库水位涨落的循环作用下,滑坡体反复受到“推-拉”作用导致坡体内塑性区贯通,形成整体大变形。
【关键词】：台阶状变形 降雨 库水位 滑坡稳定性 变形机制
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV223
【目录】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-17
• 主要符号17-18
• 1 绪论18-28
• 1.1 选题背景及研究意义18-20
• 1.2 国内外研究现状20-24
• 1.2.1 滑坡变形特征20-21
• 1.2.2 滑坡变形机制21-22
• 1.2.3 滑坡变形影响因素22-24
• 1.3 主要研究内容及技术路线24-28
• 1.3.1 主要研究内容24-25
• 1.3.2 研究技术路线25-28
• 2 三峡库区典型台阶状变形滑坡实例研究28-52
• 2.1 降雨诱发型滑坡：塘角村1号滑坡28-33
• 2.1.1 滑坡简介28-30
• 2.1.2 变形特征30-32
• 2.1.3 诱发因素32-33
• 2.2 库水位涨落诱发型：八字门滑坡33-38
• 2.2.1 滑坡简介33-35
• 2.2.2 变形特征35-37
• 2.2.3 诱发因素37-38
• 2.3 降雨-库水位涨落耦合诱发型滑坡：曲尺塔坪滑坡38-51
• 2.3.1 滑坡简介38-45
• 2.3.2 变形特征45-50
• 2.3.3 诱发因素50-51
• 2.4 本章小结51-52
• 3 降雨诱发台阶状变形滑坡机制及稳定性研究52-78
• 3.1 降雨诱发滑坡机制总结53-54
• 3.1.1 基质吸力的降低53
• 3.1.2 软化效应53
• 3.1.3 增重作用53-54
• 3.1.4 动水压力作用54
• 3.1.5 干湿循环导致坡体劣化54
• 3.2 实际降雨条件下台阶状变形滑坡数值模拟54-64
• 3.2.1 塘角村1号滑坡数值模型建立55-58
• 3.2.2 渗流场分析58-61
• 3.2.3 稳定性分析61-63
• 3.2.4 变形分析63-64
• 3.3 降雨因素对滑坡体稳定性影响规律64-76
• 3.3.1 数值模型建立与初始状态设置65-66
• 3.3.2 降雨强度的影响66-70
• 3.3.3 降雨量的影响70-72
• 3.3.4 滑坡体渗透率的影响72-74
• 3.3.5 滑坡体饱和体积含水量的影响74-76
• 3.4 本章小结76-78
• 4 库水位涨落诱发台阶状变形滑坡机制及稳定性研究78-108
• 4.1 库水位涨落诱发滑坡机制总结79-80
• 4.1.1 浮托减重效应79
• 4.1.2 软化效应79-80
• 4.1.3 动水压力作用80
• 4.1.4 库水位周期性涨落导致坡体劣化80
• 4.2 实际库水位条件下台阶状变形滑坡数值模拟80-95
• 4.2.1 八字门滑坡数值模型建立80-84
• 4.2.2 渗流场分析84-88
• 4.2.3 稳定性分析88-90
• 4.2.4 变形分析90-95
• 4.3 库水位涨落条件下滑坡体稳定性影响因素研究95-105
• 4.3.1 数值模型建立与初始状态设置95-96
• 4.3.2 库水位高度的影响96-97
• 4.3.3 库水位涨落速度的影响97-101
• 4.3.4 滑坡体饱和渗透率的影响101-103
• 4.3.5 滑坡体饱和体积含水量的影响103-105
• 4.4 本章小结105-108
• 5 降雨-库水位涨落耦合诱发台阶状变形滑坡机制及稳定性研究108-138
• 5.1 降雨-库水位涨落耦合作用效应分析108-109
• 5.2 实际降雨及库水位条件下曲尺塔坪H2滑坡数值模拟109-122
• 5.2.1 数值模型建立109-112
• 5.2.2 渗流场分析112-116
• 5.2.3 稳定性分析116-118
• 5.2.4 变形分析118-122
• 5.3 实际降雨及库水位条件下曲尺塔坪H1滑坡数值模拟122-135
• 5.3.1 数值模型建立122-126
• 5.3.2 渗流场分析126-129
• 5.3.3 稳定性分析129-132
• 5.3.4 变形分析132-135
• 5.4 降雨-库水位涨落耦合诱发台阶状变形滑坡机制分析135
• 5.5 本章小结135-138
• 6 主要结论与展望138-142
• 6.1 全文总结138-140
• 6.2 本文创新点140
• 6.3 今后研究展望140-142
• 致谢142-144
• 参考文献144-148
• 附录148
• A.作者在攻读硕士学位期间撰写的论文目录148
• B.作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目148

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