摘 要:庫水位變動是誘發(fā)庫岸滑坡失穩(wěn)的主因,目前對其研究還不夠深入,三峽庫區(qū)石榴樹包滑坡前緣還處于蠕變狀態(tài),因此對其進一步研究有重要的理論及現(xiàn)實意義。本文應用GEO-STUDIO模擬分析軟件建立石榴樹包滑坡的地質(zhì)模型,模擬一個水文年內(nèi)水庫正常調(diào)度和特殊工況下,石榴樹包滑坡穩(wěn)定性的變化規(guī)律,研究成果為石榴樹包滑坡災害預測預報提供了理論依據(jù),對進一步研究三峽水庫庫岸滑坡穩(wěn)定性的變化規(guī)律有一定的參考價值。
關鍵詞:石榴樹包滑坡 庫水位變動 穩(wěn)定性 GEO-STUDIO
中圖分類號:P62 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2011)04(a)-0000-00
1 工程概況
石榴樹包滑坡平面形態(tài)似舌狀,滑體縱長550m,橫寬350~470m,面積約0.25km2,平均厚度47.2m體積約1180×104m3。滑坡后緣殘留有弧形滑壁。
1.1 地形地貌
該區(qū)位于長江西陵峽與巫峽之間的過渡地帶,地貌上屬于中低山峽谷區(qū),滑坡后緣高程300~330m,前緣剪出口高程56~60m,滑坡所處的總體地勢呈上緩下陡趨勢,屬凸型坡,不利于邊坡穩(wěn)定(見圖1)。
1.2 地層巖性
邊坡巖土體物質(zhì)組成較為簡單,下伏基巖為志留系下統(tǒng)高家邊組(S1g)粉砂巖,第四系覆蓋層主要為基巖風化后的殘坡積物。邊坡巖體節(jié)理裂隙發(fā)育,節(jié)理面粗糙、一般閉合。
1.3 氣象水文
區(qū)內(nèi)雖降雨豐富,但受地形條件和堆積物嚴重覆蓋的限制,大氣降水滲入補給較差,集中的降雨多沿陡峻的岸坡匯集于沖溝排入長江。而下滲部分徑流途徑短,排泄條件良好,故區(qū)內(nèi)地下水不活躍,水量貧乏。
2 建立計算模型
2.1 計算模型
根據(jù)石榴樹包滑坡的工程地質(zhì)條件,選擇潛在的主滑動面A一A1剖面作為滲流穩(wěn)定性計算剖面(,其方位NW182。模型共剖分為11505個單元,5963個結點,有限元剖分網(wǎng)格(見圖2)。
滲流的邊界條件設置為:模型下部邊界(y=0)為隔水邊界即零流量邊界,遠庫端邊界按定水230m,庫水位在175m作為石榴樹包滑坡滲流模擬的起點。初始庫水位以上為零流量邊界,初始庫水位以下為定水頭邊界。
2.2 計算參數(shù)的確定
試驗及工程經(jīng)驗對比法確定石榴樹包滑坡各種材料參數(shù)(見表1)。
2.3 計算工況
三峽水庫蓄水后,庫水位在175m和145m之間反復變化,庫水位的變動對滑坡滲流場及穩(wěn)定性產(chǎn)生不同程度的影響,主要影響可分為三個階段:為庫水位在初始狀態(tài)175m平穩(wěn)運行期間石榴樹包滑坡整體穩(wěn)定性計算結果。在此基礎上,分別計算庫水位以0.2m/d、1m/d下降及1m/d上升時對滑坡整體穩(wěn)定性的影響,
3 庫水位變動對滑坡整體穩(wěn)定性影響分析
圖3為庫水位在初始狀態(tài)175m平穩(wěn)運行期間石榴樹包滑坡整體穩(wěn)定性計算結果。在此基礎上,分別計算庫水位以0.2m/d、1m/d下降及1m/d上升時對滑坡整體穩(wěn)定性的影響,計算結果見圖4。
從圖4中可以看出,庫水位變動對滑坡整體穩(wěn)定性有非常不利的影響,影響程度與庫水位下降速度、下降時間有關。
圖4中最下部的曲線表示庫水位以1m/d的速度從175m下降至145m過程中,穩(wěn)定系數(shù)的變化規(guī)律。從中可以看出,隨著庫水位的下降,滑體的穩(wěn)定系數(shù)開始勻速下降,降至最低點后又開始緩慢上升。總體上穩(wěn)定性曲線呈上拋物線狀,穩(wěn)定系數(shù)增幅達6%。
中間的曲線表示庫水位以0.2m/d的速度從175m下降至145m過程中,穩(wěn)定系數(shù)的變化規(guī)律。隨著庫水位的下降,滑體的穩(wěn)定系數(shù)開始勻速下降,當達到最不穩(wěn)定臨界點后,隨著庫水位的繼續(xù)下降,穩(wěn)定系數(shù)則開始穩(wěn)