重慶市巫山縣李家坡斜坡穩(wěn)定性研究.pdf

1、長(zhǎng)江三峽庫(kù)區(qū)處于我國(guó)地勢(shì)輪廓第二級(jí)階梯的東緣,全國(guó)地貌區(qū)劃為板內(nèi)隆升蝕余中低山地。地跨川東平行嶺谷低山丘陵區(qū)和川鄂低中山峽谷區(qū),自然地質(zhì)條件復(fù)雜,暴雨、洪水頻繁,是我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)之一。三峽工程175m蓄水后,淹沒面積達(dá)630km2,水位將普遍提高幾十米甚至近百米,庫(kù)水位周年波動(dòng)30m(175m-145m),庫(kù)區(qū)范圍內(nèi)(包括支流)共查明崩塌、滑坡災(zāi)害達(dá)2490處,其中前緣在175m回水線以下,受水庫(kù)蓄水影響的1627處;前緣位于17

2、5m回水線以上,主要分布在移民遷建區(qū)內(nèi)的863處。預(yù)測(cè)表明,水庫(kù)蓄水后大范圍的庫(kù)岸再造還將產(chǎn)生達(dá)500km的不穩(wěn)定庫(kù)段,坍岸范圍會(huì)對(duì)大部分沿江公路、城區(qū)沿江大道及沿江分布的居民點(diǎn)(高程大多在180-200m)產(chǎn)生重大影響。
　　巫山縣巫峽鎮(zhèn)龍江村李家坡,在2008年10月底三峽水庫(kù)試蓄水至172.3m時(shí),發(fā)生山體滑動(dòng),斜坡體橫寬800多米,縱長(zhǎng)為350米,面積為達(dá)到0.35平方公里。險(xiǎn)情危及龍江村64戶221名居民生命財(cái)產(chǎn)安全,受

3、損房屋面積19000多平方米,斜坡體上的建筑大部分已成危房,受損耕地面積達(dá)520畝。由于撤離疏散及時(shí),沒有造成人員傷亡。因此李家坡斜坡體的綜合工程地質(zhì)研究具有非常重要的意義。
　　本論文在詳細(xì)調(diào)查和研究李家坡斜坡體的地質(zhì)環(huán)境條件、斜坡體特征的基礎(chǔ)上,利用《地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警巫山示范站》提供的大量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),分析和研究李家坡斜坡體的蠕滑過程,特別是在2008年10月三峽水庫(kù)172m試蓄水期間的變形過程;基于極限平衡理論,采用了Geo-S

4、tudio軟件計(jì)算了斜坡體在幾種不同工況下的穩(wěn)定系數(shù),對(duì)比了的幾種分析方法所得的計(jì)算結(jié)果;由于滑坡穩(wěn)定性受多種因素所影響,單一的方法常具有一定的局限性,因此本文嘗試?yán)梅沁B續(xù)體離散元法2D-Block軟件作了模擬分析,從研究斜坡體變形和破壞的規(guī)律入手,對(duì)李家坡斜坡體的演變?nèi)^程開展系統(tǒng)的研究。
　　通過本次研究,得出如下結(jié)論:
　　1、斜坡體現(xiàn)場(chǎng)的大量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)斜坡體的變形過程作了很好的記錄:深部位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示2008年1

5、1月斜坡體發(fā)生明顯變形,并且發(fā)生剪切破壞;地表位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明斜坡體的下部和上部均存在明顯的位移,并以下部變形為主,變形區(qū)表現(xiàn)為整體下滑,拉張裂縫發(fā)育,形成錯(cuò)臺(tái),破壞房屋和天地等;地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與長(zhǎng)江水位變幅具有很好的相關(guān)性。
　　2、采用Geo-Slope對(duì)斜坡作四種工況下的穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算,計(jì)算結(jié)果顯示斜坡體在庫(kù)水位175m以下時(shí),幾種工況的穩(wěn)定系數(shù)變化不大,都大于1,斜坡體處于穩(wěn)定狀態(tài),在地震荷載作用下斜坡體穩(wěn)定系數(shù)變化也不大,

6、仍然處于穩(wěn)定狀態(tài);但是當(dāng)庫(kù)水位為175m時(shí),斜坡穩(wěn)定性降低,但仍然處于穩(wěn)定狀態(tài),斜坡體本身不會(huì)發(fā)生破壞的可能性,當(dāng)施加地震荷載作用時(shí),斜坡體的穩(wěn)定系數(shù)小于1,將沿破壞面發(fā)生整體滑動(dòng);在雨季,遇到持續(xù)降雨天氣,如果斜坡巖土體處于飽和狀態(tài),穩(wěn)定系數(shù)接近1,斜坡體進(jìn)入臨界狀態(tài),斜坡體具有發(fā)生整體滑動(dòng)的可能性,當(dāng)施加地震荷載作用時(shí),斜坡體的穩(wěn)定系數(shù)小于1,斜坡體將發(fā)生整體滑動(dòng)。
　　3、利用基于離散元法的2D-Block軟件,對(duì)斜坡體的變

7、形破壞過程進(jìn)行了模擬,模擬過程很形象的“描述”斜坡變形過程,結(jié)果顯示斜坡在坡體應(yīng)力(以自重應(yīng)力為主)長(zhǎng)期作用下發(fā)生緩慢而持續(xù)的變形,變形過程中產(chǎn)生了局部破裂,并生成了一些新的表生破裂面,斜坡的后緣拉張裂縫發(fā)育,前緣巖土體塊塌落,而庫(kù)水的作用正加劇了前緣巖土體的塌落,最終斜坡體發(fā)生整體滑動(dòng),形成滑坡災(zāi)害,表明了該庫(kù)岸段斜坡再造強(qiáng)烈。
　　4、通過以上研究分析得知庫(kù)水位的波動(dòng)改變了斜坡體坡腳處的原始應(yīng)力狀態(tài)。在庫(kù)水的物理和化學(xué)作用下,

8、坡腳處巖土體的物理力學(xué)指標(biāo)降低,因蠕變?cè)谄履_處長(zhǎng)期積累的彈性勢(shì)能釋放,巖土體變的更加松散,坡腳抵抗剪切破壞的能力大大降低,因此庫(kù)水的作用在一定程度上引起了斜坡巖土體的應(yīng)力重分布、應(yīng)力集中和應(yīng)力松弛等效應(yīng),斜坡體為了適應(yīng)這個(gè)新的應(yīng)力狀態(tài),將發(fā)生蠕滑甚至是滑坡。
　　5、穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果還表明當(dāng)斜坡巖土體處于飽和狀態(tài)時(shí),斜坡體處于非穩(wěn)定狀態(tài),應(yīng)在斜坡坡面建立排水系統(tǒng),以便在雨季暴雨時(shí)能夠?qū)⒂晁樌抛?防止雨水入滲,造成斜坡巖土力學(xué)指數(shù)的