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库水位波动和暴雨条件下吴家院子滑坡不同地段稳定性分析

张强  
【摘要】:吴家院子滑坡位于巴东县沿渡河镇神农溪右岸,滑坡右侧姚家滩段于2009年出现局部滑移,左侧地段、中间地段及右侧地段均无明显变形迹象。由于地貌形态、坡体结构及物质组成等因素的差异,滑坡不同地段的稳定性时常各不相同。本文在分析三峡库区吴家院子滑坡不同地段的动态特征的基础上,采用商业软件GeoStudio2007的SEEP/W模块和SLOPE/W模块分别开展了24个库水位波动工况下不同剖面代表地段滑坡区渗流场模拟和滑坡整体稳定性与局部稳定性计算,并将采用理正软件中不平衡推力法计算滑坡不同地段稳定性系数与Morgenstern-Price法得出的计算结果比较,预测了吴家院子滑坡不同地段在库水位波动和叠加极端暴雨条件下滑坡稳定性变化趋势,利用有限差分软件FLAC3D,模拟了滑坡不同地段在不同工况下的变形破坏特征。本文研究取得以下成果:(1)吴家院子滑坡是一个典型的岩质滑坡。目前,滑坡没有整体大规模变形迹象,但是库水位消落带段有零星塌岸发生,滑坡右侧姚家滩段曾出现局部破坏。滑坡中段专业监测数据显示该段表层有微弱变形,但监测点位移规律不明显,每年5-9月位移速率较大,其他时间相对较小,反映该段滑坡表层稳定性受降雨和库水位的影响。现状条件下,滑坡整体稳定,滑坡右侧姚家滩段基本稳定,前缘局部稳定性较差。(2)滑坡在库水位下降工况下,坡体内水位下降滞后于库水位下降,滑坡稳定性系数下降,库水位下降速率越大,坡体内水位下降滞后于库水位下降越明显,滑坡稳定性系数降低的速率越快,最小稳定性系数越低。滑坡不同地段在相同降速的工况下,左侧地段稳定性系数最大,姚家滩滑坡稳定性系数最小。(3)滑坡在库水位上升工况下,坡体内水位上升滞后于库水位上升,滑坡稳定性系数上升,库水位上升速率越大,坡体内水位上升滞后于库水位上升越明显,滑坡稳定性系数上升的速率越快,稳定性系数达到的最大值也越高。滑坡不同地段在相同升速时,右侧地段稳定性系数最小,而姚家滩滑坡则最大。(4)库水位稳态叠加不同暴雨工况下,吴家院子滑坡不同地段稳定性系数均先减小后增大,在达到最小值后随时间持续上升并趋于不变。在叠加相同暴雨条件下,姚家滩滑坡稳定性系数最小,吴家院子滑坡不同地段中姚家滩滑坡受暴雨的影响最大。(5)FLAC3D模拟结果显示,吴家院子滑坡中间地段与滑坡姚家滩段位移主要集中在滑坡中前部,最大位移出现在姚家滩滑坡上,随着滑坡稳定性降低,滑带剪应变增量范围向滑体前缘和后部延伸,滑体中部变形值与剪应变增量的值和范围均较大,塑性区向外扩张,但无贯通塑性区出现,滑坡整体和局部不会失稳。


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