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滇西红层区典型土质滑坡饱和—非饱和渗流数值模拟

周志超  
【摘要】: 滇西地区地处云南西部,是国家西部大开发重点地区,也是我国通向东南亚的大动脉所在,区内红层分布广泛,降雨诱发土质滑坡十分频繁,给本地区的工程建设与人民生活造成了巨大的损失,因此,本文通过对滇西红层区典型土质滑坡-思铺滑坡的现场调查和室内外试验,初步查明了思铺滑坡的基本特征和主要影响因素,获取了滑坡黏土的强度力学参数与土水特征曲线,并计算拟合出非饱和土的渗透函数;运用饱和-非饱和渗流理论,分析了渗流场的变化过程;根据模拟的瞬态渗流场与非饱抗剪强度理论,对思铺滑坡的稳定性和最危险滑动面的时空演化进行了分析。总结了降雨诱发土质滑坡的主要诱发因素和滑动特征,为该地区的灾害防治提供十分重要的参考。 本文通过对思铺滑坡的降雨诱发特性的系统研究得出主要认识如下: (1)思铺滑坡特殊的岩土结构,黏土与卵砾石夹层的地质构造为滑坡提供了较好的汇水空间;卵砾石土渗透性强以及平缓的坡度有利条件于降雨入渗;滇西地区干湿季节分明,雨季降雨集中,黏土失水后易开裂,且具膨胀性,这些是诱发滑坡的主要因素。 (2)通过室内试验数据分析,可知滑坡体上的黏性土强度受含水量影响较大,对思铺滑坡上的黏土的进行原位推剪试验,得出黏性土的粘聚力为20.37kpa,内摩擦角为10.6°。 (3)思铺滑坡特殊的黏土及其构造特性使得降雨量对该滑坡体的影响并不成完全对应的关系;干湿交替条件下第一次连续的强降雨对滑坡的敏感度程度最高,滑坡受前期降雨特征影响较大。 (4)思铺滑坡在首次连续强降雨影响下,稳定性迅速下降,在降雨的第三天稳定性系数低于1.0,处于失滑状态,滑坡的稳定性具有滞后于降雨的特点,滞后时间约为2天;降雨过后相当长时间,滑坡才能恢复到雨前的稳定性。 (5)思铺滑坡降雨诱发的最危险滑动面便随着降雨呈现出空间变化的特点,当降雨量较小的时候,在卵砾石等渗透性好的岩层接触带以及坡脚前缘的黏土等地容易产生浅层滑坡,而干湿交替条件下,连续强降雨就会诱发大范围的表层黏土滑坡。


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