三峽庫水位下降及降雨條件下樹坪滑坡穩(wěn)定性分析.pdf

1、　　三峽大壩正常庫水位在 145~175m 之間運(yùn)行,而庫水位的周期性漲落將加劇庫區(qū)古滑坡的復(fù)活、產(chǎn)生新的滑坡,直接威脅庫區(qū)人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全而且還將影響到三峽工程自身的正常運(yùn)行。因此,庫水位運(yùn)行中的升降和降雨對(duì)滑坡的穩(wěn)定性影響是三峽大壩運(yùn)營(yíng)面臨的一個(gè)重要問題。
　　本文選取三峽庫區(qū)二期專業(yè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)樹坪滑坡作為研究對(duì)象,在對(duì)樹坪滑坡勘察、試驗(yàn)等資料搜集整理的基礎(chǔ)上,分析了樹坪滑坡的監(jiān)測(cè)資料,提出了樹坪滑坡變形的臨界速率和復(fù)活判據(jù)

2、,并根據(jù)非飽和土非穩(wěn)定滲流理論,模擬研究了樹坪滑坡在不同庫水位下降和降雨入滲條件下的滲流場(chǎng)和穩(wěn)定性系數(shù)評(píng)價(jià),并結(jié)合上述分析評(píng)價(jià)成果,有針對(duì)性的提出一種提高樹坪滑坡穩(wěn)定性的庫水位運(yùn)行工況建議,希望能對(duì)樹坪滑坡及三峽庫區(qū)上百個(gè)地質(zhì)環(huán)境條件類似的涉水滑坡的防治起到一定作用,也希望能以此為出發(fā)點(diǎn),優(yōu)化庫水位的調(diào)度,進(jìn)而提高三峽大壩發(fā)電、防洪、航運(yùn)的經(jīng)濟(jì)效益。具體內(nèi)容、研究方法及成果概述如下：
　　(1) 對(duì)樹坪滑坡區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件、滑坡

3、基本地質(zhì)條件、氣象水文、地層巖性等地質(zhì)背景進(jìn)行了闡述分析；
　　(2) 在對(duì)樹坪滑坡多年的地表位移監(jiān)測(cè)和宏觀地質(zhì)巡查資料進(jìn)行總體及分段詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上,分析了樹坪滑坡的變形特征和機(jī)理、影響因素,并提出了樹坪滑坡的臨界速率及復(fù)活判據(jù)：樹坪滑坡的各種臨界速率綜合為：0≤v<0.3m/d,滑坡緩慢蠕變,穩(wěn)定狀態(tài)；0.3≤v<0.6m/d 滑坡穩(wěn)定變形,基本穩(wěn)定狀態(tài)；v≥0.6m/d 滑坡變形加劇失穩(wěn),為欠穩(wěn)定狀態(tài),需要預(yù)警或者應(yīng)急處理

4、?；聫?fù)活判據(jù)應(yīng)滿足下面條件： ①.庫水位下降平均速率大于 0.6m/d；②. 滑坡體出露高度即庫水位高程小于160m及出露時(shí)間大于3d；
　　(3) 針對(duì)樹坪滑坡的變形特征、影響因素,運(yùn)用基于GeoStudio的流固耦合方法和考慮基質(zhì)吸力影響的Morgenstern—Price條分穩(wěn)定性計(jì)算方法,計(jì)算并得到了：①.滑坡在 0.3m/d、0.6m/d、1m/d 三種庫水位平均下降速率下的滲流場(chǎng)規(guī)律和穩(wěn)定性變化：在庫水位以0.3m

5、/d和0.6m/d的速率下降情況下,滑坡穩(wěn)定性由基本穩(wěn)定變?yōu)榍贩€(wěn)定,在庫水位以 1m/d 的速率下降情況下,滑坡由基本穩(wěn)定最終變?yōu)椴环€(wěn)定。②.滑坡在庫水位 0.6m/d 下降速率疊加降雨條件下的滲流場(chǎng)規(guī)律和穩(wěn)定性變化：庫水位疊加降雨過程中,降雨過程中在滑坡體中會(huì)有暫態(tài)飽和區(qū)、暫態(tài)非飽和區(qū)出現(xiàn)；降雨入滲使滑坡體內(nèi)的基質(zhì)吸力、有效應(yīng)力降低,滑坡穩(wěn)定性系數(shù)不斷減小,在降雨持續(xù)8d時(shí),滑坡失穩(wěn)。③.針對(duì)樹坪滑坡在提出的一種建議水位運(yùn)行工況為：庫

6、水位以1m/d下降速率從175下降到155m,然后以2m/d速率上升到165m,然后再以1m/d下降到 150m,然后再以2m/d速率上升到160m,最后以1m/d下降到145m。模擬計(jì)算得到的滲流規(guī)律和穩(wěn)定性變化：滑坡滲流場(chǎng)在庫水位快速上升后下降情況下基本沒有很大改變；相比庫水位以工況1m/d直接的下降穩(wěn)定性系數(shù)為不穩(wěn)定狀態(tài),建議工況下的滑坡最終穩(wěn)定性系數(shù)為欠穩(wěn)定狀態(tài),說明庫水位下降過程中有效的庫水位上升對(duì)改善樹坪滑坡穩(wěn)定性是有利的。