重慶市巫山縣李家坡斜坡穩(wěn)定性研究.pdf

1、長江三峽庫區(qū)處于我國地勢輪廓第二級階梯的東緣,全國地貌區(qū)劃為板內隆升蝕余中低山地。地跨川東平行嶺谷低山丘陵區(qū)和川鄂低中山峽谷區(qū),自然地質條件復雜,暴雨、洪水頻繁,是我國地質災害高易發(fā)區(qū)之一。三峽工程175m蓄水后,淹沒面積達630km2,水位將普遍提高幾十米甚至近百米,庫水位周年波動30m(175m-145m),庫區(qū)范圍內(包括支流)共查明崩塌、滑坡災害達2490處,其中前緣在175m回水線以下,受水庫蓄水影響的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)內的863處。預測表明,水庫蓄水后大范圍的庫岸再造還將產生達500km的不穩(wěn)定庫段,坍岸范圍會對大部分沿江公路、城區(qū)沿江大道及沿江分布的居民點(高程大多在180-200m)產生重大影響。
　　巫山縣巫峽鎮(zhèn)龍江村李家坡,在2008年10月底三峽水庫試蓄水至172.3m時,發(fā)生山體滑動,斜坡體橫寬800多米,縱長為350米,面積為達到0.35平方公里。險情危及龍江村64戶221名居民生命財產安全,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520畝。由于撤離疏散及時,沒有造成人員傷亡。因此李家坡斜坡體的綜合工程地質研究具有非常重要的意義。
　　本論文在詳細調查和研究李家坡斜坡體的地質環(huán)境條件、斜坡體特征的基礎上,利用《地質災害監(jiān)測預警巫山示范站》提供的大量監(jiān)測數(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軟件計算了斜坡體在幾種不同工況下的穩(wěn)定系數(shù),對比了的幾種分析方法所得的計算結果;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,因此本文嘗試利用非連續(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,對李家坡斜坡體的演變全過程開展系統(tǒng)的研究。
　　通過本次研究,得出如下結論:
　　1、斜坡體現(xiàn)場的大量監(jiān)測數(shù)據(jù)對斜坡體的變形過程作了很好的記錄:深部位移監(jiān)測數(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,形成錯臺,破壞房屋和天地等;地下水監(jiān)測數(shù)據(jù)與長江水位變幅具有很好的相關性。
　　2、采用Geo-Slope對斜坡作四種工況下的穩(wěn)定系數(shù)計算,計算結果顯示斜坡體在庫水位175m以下時,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);但是當庫水位為175m時,斜坡穩(wěn)定性降低,但仍然處于穩(wěn)定狀態(tài),斜坡體本身不會發(fā)生破壞的可能性,當施加地震荷載作用時,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;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,斜坡體進入臨界狀態(tài),斜坡體具有發(fā)生整體滑動的可能性,當施加地震荷載作用時,斜坡體的穩(wěn)定系數(shù)小于1,斜坡體將發(fā)生整體滑動。
　　3、利用基于離散元法的2D-Block軟件,對斜坡體的變

7、形破壞過程進行了模擬,模擬過程很形象的“描述”斜坡變形過程,結果顯示斜坡在坡體應力(以自重應力為主)長期作用下發(fā)生緩慢而持續(xù)的變形,變形過程中產生了局部破裂,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,形成滑坡災害,表明了該庫岸段斜坡再造強烈。
　　4、通過以上研究分析得知庫水位的波動改變了斜坡體坡腳處的原始應力狀態(tài)。在庫水的物理和化學作用下,

8、坡腳處巖土體的物理力學指標降低,因蠕變在坡腳處長期積累的彈性勢能釋放,巖土體變的更加松散,坡腳抵抗剪切破壞的能力大大降低,因此庫水的作用在一定程度上引起了斜坡巖土體的應力重分布、應力集中和應力松弛等效應,斜坡體為了適應這個新的應力狀態(tài),將發(fā)生蠕滑甚至是滑坡。
　　5、穩(wěn)定計算結果還表明當斜坡巖土體處于飽和狀態(tài)時,斜坡體處于非穩(wěn)定狀態(tài),應在斜坡坡面建立排水系統(tǒng),以便在雨季暴雨時能夠將雨水順利排走,防止雨水入滲,造成斜坡巖土力學指數(shù)的