库水波动下堆积层滑坡稳定性研究.pdfVIP

水 利 学 报 2017年4月 SHUILI XUEBAO 第48卷 第4期 文章编号：0559-9350（2016）04-0435-11 库水波动下堆积层滑坡稳定性研究 1，2 3 2 3 赵瑞欣 ，殷跃平 ，李 滨 ，王文沛 （1. 中国地质大学（北京）地球科学与资源学院，北京 100083；2. 中国地质科学院 地质力学研究所，北京 100081； 3. 中国地质调查局 地质环境监测院，北京 100081） 摘要：堆积层滑坡是三峡库区中最常见的地质灾害类型。库水位的不同变化速率对滑坡稳定性影响显著。以三峡 库区凉水井滑坡为例，分析了±0.2、±0.4、±0.6、±0.8、±1.0、±1.2、±1.4、±1.6、±1.8和±2.0 m/d 10种速率下， 0.01、0.1、1和10m/d4种不同饱和渗透系数的堆积层滑坡在库水上升和下降过程中的稳定性变化规律。在此基 础上提出了针对堆积层滑坡的三峡库区水位调度风险等级划分方案，认为库水位升降速率小于0.6 m/d为低风 险，在0.6m/d与0.8m/d之间为中风险，大于0.8m/d为高风险。利用实际库水位变动获得的安全系数曲线结合地 质灾害等级划分方法，直观地显示了凉水井滑坡长期风险过程。研究结果对于滑坡的监测预警和水库调度具有一 定的应用价值。 关键词：三峡库区；堆积层滑坡；库水位变化；渗透系数；稳定性分析；成灾风险 中图分类号：TV697.3 文献标识码：A doi ：10.13243/ki.slxb 1 研究背景 ［1］ 堆积层滑坡是发生在第四系及近代松散堆积层的一类滑坡 。由滑坡、崩塌等形成的块碎石堆积 ［2］ 滑坡，是三峡库区滑坡中分布广泛、暴发频率较高、持续危害性较大的一类致灾体 。 长江三峡工程试验性蓄水后，最高水位升至175m高程，库区两岸许多堆积层滑坡浸入水下。由 于发电、通航和防洪等需要，库水位每年在145～175m间变动，形成高度达30m的消落带。库水的 升降过程引起滑坡内部渗流场的变化，进而改变了滑坡的受力变形特性，从而影响滑坡的整体稳 ［3］ ［4］ 定。国内外许多学者对此进行了研究，郑颖人等 、时卫民等 探讨了水位下降时坡体内浸润线的变 ［5］ 化及其对稳定性的影响；李晓等 以正弦半波曲线作为库水位调控模型，结合降雨概率模型分析了滑 ［6］ 坡地下水位的不同对稳定性的影响；殷跃平 对三峡库区地下水渗透压力与滑坡稳定性的影响进行了 ［7］ 分析，给出了渗透压力作用下滑坡安全系数和推力计算方法；唐辉明等 基于非饱和土强度理论，对 库水位以不同速度下降时不同时刻的滑坡稳定性进行了研究，得出在库水位下降过程中会出现稳定 ［8］ 性系数达到极小值的现象；刘礼领等 在现场勘察和室内试验的基础上，建立了离散单元法的物理力 ［9］ 学模型，定量地研究了地下水动水压力对滑坡体稳定性的影响；Terzaghi 就库水位快速和慢速下降 时对滑坡体稳定性的影响进行了专门分析，指出库水位快速下降后