庫水位升降誘發(fā)堆積體滑坡物理模型試驗及數(shù)值模擬研究.pdf

1、河流過洪、堰塞湖泄洪、水庫泄水和海水退潮等均引起坡前的庫水位降落，進而導致邊坡失穩(wěn)的現(xiàn)象時有發(fā)生，這不僅給國家?guī)砹酥卮蠼?jīng)濟損失，且易造成重大人員傷亡。坡前庫水位降落會引起坡內原有穩(wěn)態(tài)滲流場發(fā)生變化，進而使得邊坡的穩(wěn)定性發(fā)生改變。三峽庫區(qū)土質岸坡多分布在庫區(qū)山前的河谷兩岸，水庫蓄水及庫水位周期性的循環(huán)漲落必將引起岸坡地下水位長期周期性波動，岸坡水土作用加劇，導致土體飽水軟化，引起坡體滲流場、應力場的變化，改變土體的物理力學參數(shù)，岸坡的穩(wěn)

2、定性降低，突發(fā)性失穩(wěn)幾率增大。因此，三峽庫區(qū)庫水位周期性升降作用與土質岸坡的穩(wěn)定性變化及岸坡的失穩(wěn)破壞關系密切。深入研究坡內滲流場對坡前庫水位升降下的響應規(guī)律及相應的邊坡安全系數(shù)變化，不僅能夠幫助全面了解坡前水位升降引起邊坡失穩(wěn)的力學機制，同時為樹坪堆積體滑坡的預防和治理工作提供了更可靠的理論依據(jù)。本文的主要研究工作和結果如下：
　　1.通過設計制作的鋼化玻璃模型槽，采用樹坪滑坡原狀土，并按照庫區(qū)堆積體滑坡的反向坡結構進行堆積體重

3、構。模擬庫水位上升、下降過程中，監(jiān)測坡內的滲流場變化過程，并觀測得到了邊坡隨滲流場變化的失穩(wěn)現(xiàn)象。重點對比分析了不同坡度和不同水位下降速度下坡內滲流場的響應規(guī)律，結合所觀測到的邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象，分析滲流場的變化對邊坡穩(wěn)定性影響。
　　2.通過觀察不同坡度下堆積體的破壞現(xiàn)象，分析堆積體在庫水上升和下降過程中的破壞規(guī)律，揭示堆積體在庫水升降作用下的破壞機理。
　　3.在模型試驗的基礎上，利用Geo-studio軟件中的seep/w模

4、塊，對不同坡度和不同降落速度情況下的堆積體內瞬態(tài)滲流場進行了分析，對堆積體的穩(wěn)定性進行了計算分析，得出了不同坡度和不同降落速度工況下堆積體內滲流場及穩(wěn)定性的變化特征。
　　通過研究分析得出，庫水下降速率相同時，坡角越大，安全系數(shù)越??；坡角相同時，庫水下降速率越大，安全系數(shù)也越小。將試驗結果與模擬結果進行了對比分析，試驗結論與軟件模擬結果的吻合性較好，驗證了數(shù)值模擬與物理模型的可靠性。堆積體物理模型的“掏空——滑塌——掏空”破壞規(guī)律