库水荷载对牵引式和推移式滑坡稳定性影响研究

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我国是滑坡地质灾害频发国家,加之国内水电开发的大力推进,在各江河流域产生了众多涉水边坡,库水周期性调节可能引起大的山体滑坡。牵引式滑坡和推移式滑坡是山体滑坡中两种典型的滑坡类型,牵引式滑坡是指由于外力作用削弱了坡脚的支撑力,使斜坡下部块体沿潜在滑面先行滑动,而后斜坡中、上部因下部滑动失去支撑而跟着发生滑动。推移式滑坡是指后部滑体先滑动,不断推动挤压前部,滑坡变形由后向前扩展。为了研究库水对涉水滑坡稳定性影响规律,本文以牵引式滑坡与推移式滑坡为研究对象,根据各自的特点,设计出相应的物理概化模型,采用刚体极限平衡法进行稳定性分析,对比两种不同地下水位处理方式下,两类滑坡稳定性变化规律。具体研究内容如下:  (1)从地形地貌条件、应力应变角度、地层岩性条件、滑面形态等角度归纳了牵引式滑坡、推移式滑坡各自的特征;介绍了刚体极限平衡法的基本原理和工程中常用的地下水位线计算方法,以及介绍了Geo-Studio软件中SLOPE/W模块,并结合典型的边坡进行了稳定性分析,验证了计算软件使用的合理性。  (2)基于牵引式滑坡的特征,设计了一个牵引式滑坡概化模型,并从安全系数的角度验证了该滑坡的阶段性特征,进而探讨在不同地下水位处理方式下牵引式滑坡稳定性系数变化规律,分析表明,在库水荷载作用下,牵引式滑坡在前缘区域安全系数最小,整体安全系数最大;假设库水位水平延伸至滑坡体内,与坡内地下水位相交,安全系数随着水位的上升而略微增大而后逐渐减小;考虑库水位引起地下水位变化后,安全系数随着蓄水位的增加呈现逐渐减小的趋势。  (3)基于推移式滑坡的特征,设计了一个推移式滑坡概化模型,并从安全系数的角度验证了该滑坡的阶段性特征,进而探讨在不同地下水位处理方式下推移式滑坡稳定性系数变化规律,分析表明,在库水荷载作用下,当推移式滑坡发生滑动时,其整体安全系数最小;假设库水位水平延伸至滑坡体内,与坡内地下水位相交,安全系数随着水位的上升而略微增大而后逐渐减小;考虑库水位引起地下水位变化后,安全系数随着蓄水位的增加呈现逐渐减小的趋势。  (4)当水位骤降时,对牵引式滑坡和推移式滑坡分别选取3个典型滑面为研究对象,分析其稳定性变化规律。结果表明:随着水位骤降,安全系数均呈现逐渐减小的趋势。且牵引式滑坡与推移式滑坡相比,水位骤降引起的安全系数后者变化程度更大一些,即水位骤降对推移式滑坡更不利。  (5)结合涔天河水库扩建工程雾江滑坡体,首先分析该滑坡体不同分区安全系数,综合该滑坡体变形性态,确定该滑坡体属于牵引式滑坡,然后对比分析了不同地下水位下滑坡体的安全性态,分析表明,假定库水位与原始地下水位水平直接相连,古滑带安全系数随着水位上升呈现先缓慢增加后逐渐减小的趋势;考虑库水位变化,古滑带整体安全系数随着蓄水位的增加呈现逐渐减小的趋势。
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