四川省巴中市黄石盘水库黄角树滑坡形成机制及稳定性研究

摘要

中国西南地区地形地貌较为复杂，约85％的面积为山地及丘陵，是滑坡及地质灾害易发育的地区。而滑坡中以顺层岩质滑坡规模最大，其危害也最大。本论文研究的黄角树滑坡为一古滑坡堆积体，它位于巴中市恩阳河左岸凤仪乡场镇恩阳河主库内恩阳河左岸，距黄石盘水库坝址约10.9km，在2008年汶川大地震后，黄角树滑坡堆积体前缘地表出现开裂，位于滑坡体上凤仪乡居民房屋也随之出现裂缝，尔后在暴雨作用下，滑坡体上的房屋及路面等开始变形开裂，随后陆续变强。
　　本文以黄角树滑坡为例，通过现场地质调查，收集了与滑坡相关的数据，同时也进行了钻探、坑槽探，并通过对滑体及滑带土体实验，经过对黄角树滑坡的地质背景的分析，和对滑坡体和滑动带及滑床研究，得知此滑坡为岩质滑坡，并且为顺层滑坡，接着分析了同类型滑坡的形成机制、影响因素，大气降水和库水位骤降是最主要诱发因素。在以上系统分析的前提下，极限平衡法、FLAC3D数值模拟法的采用，定量评价了该滑坡的发展趋势，以及其现状稳定性，并计算出黄角树滑坡的稳定安全系数，并得到以下结论:
　　(1)黄角树滑坡总体上是一个经过多次滑移且滑坡体物质堆积差异性较大的古滑坡。此滑坡体垂直恩阳河方向长约385m，平行恩阳河方向宽约275m，平面面积约为10.23×104m2，平均厚度约19.2m，总体积约191.2×104m3。
　　(2)黄角树古滑坡体产生于互层的较软的泥岩及较硬的砂岩层间，而基岩产状又缓倾坡外，厚砂岩层下部为软弱的泥岩层，由于泥岩较软弱，易发生变形，变形方式为蠕滑到拉裂，最终形成拉裂缝。拉裂缝逐渐向山体后缘及高处发展，最终贯通，并形成了滑移面。由于滑移方向的不同形成的阻力，以及受滑体前缘地形约束，故该滑坡变形破坏模式最终成为滑移弯曲型，滑坡体前部剪固段被彻底剪穿后，该滑坡于是发生溃决下滑，慢慢的堆积稳定，最终形成现在的形态。
　　(3)在2008年5.12地震过后，由于降雨和洪峰影响，滑坡处于蠕滑—拉裂阶段，但滑面尚未整体贯通。在后期暴雨及库水位升降条件下，坡体在裂隙中充水的静水压力、沿滑移面空隙水扬压力、向坡外的动水压力以及库水位的悬浮减重的联合作用下沿潜在滑面推移滑出。
　　(4)古滑坡前缘的复活堆积体整体稳定性相对较差，在蓄水前天然工况下，综合稳定系数为1.125，潜在滑体基本稳定;在蓄水前暴雨工况下，综合稳定系数为1.019，潜在滑体欠稳定。在蓄水后372m暴雨工况下，综合稳定系数1.078，潜在滑体基本稳定;水库蓄水位上升至372m工况下，综合稳定性系数为0.988，潜在滑体不稳定，当库水降至353m工况下，综合稳定性系数为0.977，潜在滑体不稳定。
　　(5)由滑坡堰塞坝预测结果可知，堰塞坝的坝顶高程在四种堵河破坏模式条件下都没有超过水库的正常蓄水位372m，因此可以预测在黄角树滑坡失稳堵河对水库的蓄水功能影响较小，但可能会影响水库的正常调度功能。
　　(6)根据计算分析结果，在相同的工况条件下，各剖面计算得出的稳定性系数有一定的差异。结合地表裂缝的调查情况，因此可判断潜在滑体的的滑移面并未贯通，潜在滑体的变形破坏形式为蠕滑—拉裂，而不是整体破坏。
　　(7)考虑到滑坡体前缘上修建的房屋，受库水浸没的变形影响性较大，且难于治理。故推荐:凤仪乡浸没区内房屋整体搬迁+古滑坡堆积体截排水+加强长期监测与安全预警，为黄角树滑坡治理措施的方案。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 选题依据与研究意义

1．2 国内外研究现状

1．3 研究内容、思路及技术路线

第2章 研究区工程地质条件

2．1 气象、水文

2．2 地形地貌

2．3 地层岩性

2．4 地质构造及地震

2．5 水文地质条件

2．6 物理地质现象

第3章 滑坡工程地质特性

3．1 古滑坡识别及滑坡边界特征

3．2 滑坡区物质组成、结构特征

3．3 滑带土物理力学特征

3．4 滑坡体地表变形破坏特征

3．5 滑坡工程地质综合分区

第4章 滑坡形成过程及机制分析

4．1 古滑坡成因分析

4．2 古滑坡复活机制分析

第5章 滑坡稳定性分析与评价

5．1 滑坡稳定性定性评价

5．2 基于极限平衡理论的滑坡稳定性计算

5．3 基于强度折减法的滑坡二维稳定性分析

5．4 库水位变动条件滑坡稳定性分析

5．5 滑坡稳定性综合评价

第6章 滑坡危害预测分析及治理措施建议

6．1 滑坡失稳对水库功能危害的预测分析

6．2 滑坡治理措施建议

结论

致谢

参考文献