三峡水库库水波动对四道桥滑坡稳定性影响研究
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【摘要】:三峡水库投入运行后,库水水位在145米和175米之间频繁波动,进而形成了约30米的消落带。原来平衡的地质环境受水位升降变化的影响发生了很大程度的改变,加之三峡库区复杂的地质环境和降雨致使库区极易发生滑坡等地质灾害。水库调蓄作用下产生的滑坡对水库运行、公共设施以及人民生命财产造成了巨大损失及威胁,其变形机理及稳定性变化趋势引起了国内外学者的广泛关注,研究滑坡地下水动态响应、库岸滑坡形成机理、滑坡稳定性预测等对水库型滑坡防治具有重要的科学价值及现实意义。本文以三峡库区巫山四道桥滑坡为研究对象,对四道桥地区气象、地形地貌、地层岩性、地质构造和水文地质条件等地质环境进行了分析,依托实时监测系统采集的地下水动态及深部位移数据,结合滑坡地质环境背景,对降雨过程及库水位波动过程中滑坡体内的地下水动态变化过程进行分析研究。以滑坡勘察资料、试验数据、实时监测数据为基础,应用地学软件Geostudio中的SEEP模块和SLOPE模块建立相应模型,开展库水位以不同速率升降对典型碎石土堆积层滑坡稳定性影响研究。研究结果表明:库水位升降对滑坡稳定性的影响受静水压力、动水压力、浮托力、岩土体物理力学性质改变(c、φ值改变)等多种因素控制,库水位升降速率较大时稳定性达到极值前,滑坡稳定性主要受静水压力控制,达到极值后随着库水的不断入渗或疏干,稳定性变化主要由岩土体物理力学性质变化及浮托力决定,库水位升降速率较小时库水位升降对稳定性变化主要受滑坡孔隙水压力、库水浮托力、岩土体物理力学性质变化等综合影响因素控制。
【关键词】:三峡库区 库水位 升降速率 滑坡 稳定性
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TV221.2;P642.22
【目录】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 绪论9-17
- 1.1 选题背景及研究意义9
- 1.2 国内外研究现状9-15
- 1.2.1 水库调蓄作用下滑坡地下水渗流研究9-11
- 1.2.2 库岸滑坡形成机理及稳定性研究11-15
- 1.3 研究内容与技术路线15-17
- 1.3.1 研究内容15-16
- 1.3.2 技术路线16-17
- 第2章 滑坡灾害与环境的关系17-20
- 2.1 自然地理环境概况17
- 2.2 滑坡灾害与降雨的关系17
- 2.3 滑坡灾害与地形地貌的关系17-18
- 2.4 滑坡灾害受地层岩性的影响18
- 2.5 滑坡灾害与地质构造的关系18-19
- 2.6 滑坡灾害与水文地质条件的关系19-20
- 第3章 滑坡发育特征20-27
- 3.1 滑坡发育形态20-22
- 3.2 滑坡体物质组成22-24
- 3.3 水文地质条件24
- 3.4 滑坡岩土物理力学性质与水理性质24-27
- 第4章 库水波动和降雨条件下滑坡地下水孔隙水变化与变形响应27-45
- 4.1 监测系统27-28
- 4.2 滑坡体水分含量变化规律28-32
- 4.2.1 滑坡体含水量变化趋势28-29
- 4.2.2 滑体含水量对库水位波动的响应规律29-32
- 4.3 滑坡体地下水孔隙水压力变化规律32-38
- 4.3.1 典型降雨过程中滑坡体含水量响应过程研究32-36
- 4.3.2 滑坡体孔隙水压力对库水位波动的响应规律36-37
- 4.3.3 库水位波动过程中滑坡受力机制分析37-38
- 4.4 库水位波动和降雨条件下滑坡变形响应规律38-44
- 4.4.1 库水位下降过程39-42
- 4.4.2 库水位上升期42-44
- 4.5 小结44-45
- 第5章 库水位波动条件下滑坡稳定性趋势预测45-57
- 5.1 数值模型的建立45-47
- 5.1.1 方法选取45-46
- 5.1.2 模型概化46
- 5.1.3 模拟计算流程46-47
- 5.2 渗流场的模拟47-51
- 5.2.1 SEEP/W模型的设置47-48
- 5.2.2 参数选取与校正48-50
- 5.2.3 模拟工况选取50-51
- 5.3 库水位升降对滑坡稳定性的影响51-55
- 5.3.1 自然工况下稳定性计算分析51-53
- 5.3.2 模拟结果与分析53-55
- 5.4 小结55-57
- 第6章 结论与建议57-59
- 6.1 结论57-58
- 6.2 建议58-59
- 参考文献59-66
- 作者简介及科研成果66-67
- 致谢67
【参考文献】
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