三峽庫(kù)區(qū)巴東黃土坡滑坡成因機(jī)制及變形穩(wěn)定性研究

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1、武漢工程大學(xué)碩士學(xué)位論文1．2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1．2．1水庫(kù)滑坡的研究現(xiàn)狀水庫(kù)庫(kù)岸滑坡作為一種特殊型滑坡，在水利工程建設(shè)及運(yùn)行中會(huì)經(jīng)常遇到，水庫(kù)水位變化和降雨入滲是誘發(fā)該類(lèi)滑坡的主要因素，庫(kù)水位變化和降雨誘發(fā)滑坡的機(jī)理及相應(yīng)的評(píng)價(jià)方法的研究歷來(lái)是工程界十分關(guān)注，也是滑坡治理中一個(gè)難題，水庫(kù)庫(kù)岸滑坡的穩(wěn)定性研究對(duì)確保水利工程建設(shè)的順利進(jìn)行及其正常運(yùn)行具有重大意義。據(jù)統(tǒng)計(jì)，90％以上的邊坡破壞與地下水的作用有關(guān)。而水庫(kù)的建立極大地改變了庫(kù)區(qū)的地質(zhì)環(huán)境，庫(kù)水位的升降引起庫(kù)岸_定范圍內(nèi)地下水位的升降，改變了滲流場(chǎng)的

2、分布，進(jìn)一步影響巖土體內(nèi)的應(yīng)力分布，從而誘發(fā)滑坡的產(chǎn)生，這一現(xiàn)象十分普遍p卅。其中，1963年lO月9日，在意大利瓦依昂(Vaiont)水庫(kù)左岸發(fā)生的大滑坡舉世震驚。瓦依昂雙曲拱壩壩高261．6m，是當(dāng)時(shí)世界上最高的大壩之一，當(dāng)水庫(kù)蓄水至225．4m時(shí)，左岸山體突然下滑，體積達(dá)2．7～3．0×108m3，滑速達(dá)28m／s，水庫(kù)中有500×104m3的水體被擠出，激起250m高的巨大涌浪，高150m的洪波溢過(guò)壩頂沖向下游，約有3000人喪生。該水庫(kù)開(kāi)始蓄水時(shí)，就發(fā)現(xiàn)左岸山體蠕滑變形，但未引起水工人員的注意，

3、隨著庫(kù)水位的抬高，滑動(dòng)面上孔隙水壓力的加大，從而導(dǎo)致整個(gè)滑體的下滑，水庫(kù)也因滑坡體的淤積而失效p1。這些事例表明-由于水庫(kù)蓄水而引起滲流場(chǎng)變化加速水庫(kù)庫(kù)岸滑坡破壞的可能性，對(duì)滑坡的穩(wěn)定性有著巨大的作用和影響。庫(kù)岸滑坡研究的主要目的是預(yù)測(cè)水庫(kù)蓄水和運(yùn)行后是否產(chǎn)生新滑坡，以及原有滑坡是否復(fù)活，因而其核心內(nèi)容就是穩(wěn)定性評(píng)價(jià)；而要取得合理的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)果，必須搞清楚滑坡變形破壞的力學(xué)機(jī)制。在長(zhǎng)期的斜坡穩(wěn)定性研究中，形成了一套系統(tǒng)的理論方法體系，其技術(shù)路線(xiàn)為：斜坡環(huán)境條件研究——斜坡穩(wěn)定性計(jì)算評(píng)價(jià)——斜坡滑動(dòng)時(shí)空預(yù)

4、報(bào)——斜坡變形破壞的力學(xué)機(jī)制及發(fā)展演化過(guò)程研綜合評(píng)價(jià)及處理措施決策∞1。其中關(guān)鍵環(huán)節(jié)是斜坡變形破壞機(jī)制及發(fā)展演化過(guò)程研究。因此，水庫(kù)庫(kù)岸滑坡研究的難點(diǎn)和重點(diǎn)問(wèn)題，就是庫(kù)水位變動(dòng)，特別是庫(kù)水位下降條件下的變形破壞機(jī)制和穩(wěn)定性評(píng)價(jià)問(wèn)第一章引言題。_些學(xué)者從水．巖相互作用角度系統(tǒng)論述了水庫(kù)蓄水引起地質(zhì)環(huán)境變化的機(jī)制。王士天等p{1開(kāi)展了大型水域水巖相互作用及其環(huán)境效應(yīng)研究，歸納了庫(kù)岸及樞紐區(qū)淺部巖體水．巖相互作用的類(lèi)型：軟化及泥化作用、干縮濕脹與崩解、滲透變形、冰凍膨脹作用、化學(xué)潛蝕與溶蝕、動(dòng)水壓力作用、空隙水

5、壓力效應(yīng)。其研究表明，在大型水庫(kù)的建設(shè)和營(yíng)運(yùn)過(guò)程中，這類(lèi)由水．巖相互作用導(dǎo)致的災(zāi)變地質(zhì)作用強(qiáng)度高，時(shí)空尺度大。王思敬等睜¨1認(rèn)為水巖作用，主要是力學(xué)作用，是水庫(kù)區(qū)地質(zhì)環(huán)境變化的重要機(jī)制。地質(zhì)環(huán)境由巖土環(huán)境和地下水環(huán)境系統(tǒng)所構(gòu)成，水庫(kù)首先改變水環(huán)境系統(tǒng)特征，同時(shí)通過(guò)水巖作用影響到巖土環(huán)境系統(tǒng)，使其受到擾動(dòng)。水庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害就是水庫(kù)周?chē)鷰r土介質(zhì)和地下水在失去平衡及恢復(fù)平衡過(guò)程中產(chǎn)生的環(huán)境和災(zāi)害問(wèn)題。從影響滑坡穩(wěn)定的角度分析，庫(kù)水對(duì)滑坡的影響機(jī)制主要集中在以下幾方面：正常蓄水位的影響。由于庫(kù)水對(duì)滑坡體的浸泡，會(huì)對(duì)

6、巖土體產(chǎn)生物理、化學(xué)和力學(xué)作用。物理作用主要是軟化和泥化巖土體中軟弱夾層物質(zhì)或滑帶，從而使巖土體的強(qiáng)度降低；化學(xué)作用主要是通過(guò)水巖土體離子交換溶解水化等作用來(lái)改變巖土體的結(jié)構(gòu)而降低強(qiáng)度；力學(xué)作用主要通過(guò)孔隙靜水壓力和孔隙動(dòng)水壓力改變水對(duì)巖土體的作用；由于庫(kù)水的浮托作用，作用于滑面的有效應(yīng)力降低。水庫(kù)運(yùn)行水位波動(dòng)的影響。水位下降時(shí)，坡體內(nèi)被抬高的地下水來(lái)不及排除，形成較高的動(dòng)水壓力。波浪的沖刷淘蝕作用，較原來(lái)河流的侵蝕沖刷作用更為強(qiáng)烈。各種因素對(duì)滑坡穩(wěn)定影響的程度是不同的，取決于滑坡所處的地理位置及穩(wěn)定形態(tài)

7、，滑床的形態(tài)及高程，滑坡的結(jié)構(gòu)及物質(zhì)組成，坡體排水條件及水庫(kù)調(diào)度方式等因素。邊坡土體飽水后基質(zhì)吸力降低，土體強(qiáng)度降低，誘發(fā)滑坡失穩(wěn)H厶161。盡管如此，目前水庫(kù)誘發(fā)滑坡的作用機(jī)制研究都存在較大的空間。1．2．2滑坡穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法大致可以分為兩大類(lèi)：即定性分析方法和定量分析方法。1．定性分析方法武漢工程大學(xué)碩士學(xué)位論文定性分析方法主要是通過(guò)工程地質(zhì)勘察，對(duì)影響滑坡體穩(wěn)定性的主要因素、可能的變形破壞方式及破壞失穩(wěn)的力學(xué)機(jī)制等的分析，對(duì)已變形地質(zhì)體的成因及其演化史進(jìn)行分析，從而給出被評(píng)價(jià)滑坡體

8、一個(gè)穩(wěn)定性狀況及其可能發(fā)展趨勢(shì)的定性的說(shuō)明和解釋?zhuān)鋬?yōu)點(diǎn)是能綜合考慮影響滑坡體穩(wěn)定性的多種因素，快速地對(duì)滑坡體的穩(wěn)定狀況及其發(fā)展趨勢(shì)做出評(píng)價(jià)。其中常用的分析方法主要有以下幾種。①自然(成因)歷史分析法該方法主要根據(jù)岸坡發(fā)育的地質(zhì)環(huán)境，邊坡發(fā)育歷史中的各種變形破壞跡象及其基本規(guī)律和穩(wěn)定性影響因素等的分析，追溯邊坡演變的全過(guò)程，對(duì)滑坡體穩(wěn)定性的總體狀況、趨勢(shì)和區(qū)域性特征作出評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)，對(duì)已發(fā)生滑坡的滑坡體，判斷其能否復(fù)活或轉(zhuǎn)化，主