溪洛渡水电站库区干海子滑坡变形稳定分析

摘要

干海子滑坡位于溪洛渡水电站库区右岸距坝址约14km，施工期围堰蓄水以及水库正常蓄水后，在库水位上升、暴雨等外营力作用下，滑坡将发生变形，一旦滑坡局部破坏或整体失稳，就会对下游大坝的安全以及人民的生命财产造成极大的威胁。因此，弄清该滑坡的成因机制、合理的评价其变形破坏模式以及稳定性就显得非常必要。
　　在已有研究的基础上，通过野外地质调绘、现场试验等手段，查明了滑坡岩土体物质结构特征以及物理力学性质，同时推测出了滑坡发生的机制即：随着金沙江的不断下切，谷坡后缘顺河向卸荷作用明显，谷坡底部地形突变处剪应力集中，在一定的外应力作用下，顶部岩体与母岩分离，下伏软弱岩层在上覆巨厚岩体的巨大压力下，产生向临空方向的蠕滑变形，并逐步形成底滑带，斜坡的演变逐步由“蠕滑-拉裂变形”向“滑移拉裂变形”转化，这样在一定因素(如暴雨、地震等)的诱发下，产生了高速的切层基岩滑坡。
　　将滑坡非确定性分析模型(模糊信息优化)和确定性分析模型(数值模拟)、二维有限元和基于FLAC3D的三维有限差分、极限平衡理论和有限元理论等分析方法相结合、相补充，计算了滑坡二维剖面在水位上升、降雨条件下渗流场、位移场、安全系数的变化规律，以及水库蓄水到600m下的三维应力场、位移场的分布规律，同时结合非确定性分析方法的成果，全面的、科学的论证了滑坡的稳定状态，结果表明：滑坡在天然条件下处于偏稳定状态；在围堰蓄水431m以及降雨条件下，滑坡整体较稳定，前缘水位线附近部分软弱区域可能沉陷、隆起崩解；在水库蓄水600m以及降雨条件下滑坡整体失稳的可能性不大，但局部特别是跨堵弯附近会出现较大变形，可能发生崩塌、浅层滑动，另外后缘唐家湾滑坡堆积体局部会发生较大的拉裂变形，可能会发生崩塌或倾倒；后期蓄水在地震工况下，滑坡处于不稳定状态。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 选题依据及研究意义

1.2 研究现状

1.2.1 变形破坏机制研究

1.2.2 滑坡稳定性研究

1.2.3 研究思路及技术路线

1.2.4 主要研究内容

1.2.5 课题研究难点、拟解决的技术关键和拟采用的方法与措施

2 干海子滑坡基本地质特征及成因分析

2.1 滑坡体基本地质特征

2.1.1 自然地理概况

2.1.2 地形地貌

2.1.3 地层岩性

2.1.4 地质构造

2.1.5 岸坡结构

2.2 滑坡体工程地质特征

2.2.1 干海子滑坡

2.2.2 后缘唐家湾滑坡堆积体

2.3 滑坡的成因机制及形成期次分析

2.3.1 滑坡的形成机制

2.3.2 滑坡形成期次分析

2.3.3 滑坡形成时代

2.4 本章小结

3 干海子滑坡稳定性定性评价

3.1 模糊信息优化理论

3.2 滑坡信息分配模型的建立

3.3 滑坡因素指标取值

3.4 滑坡稳态隶属度建立

3.5 滑坡稳定性的定性分析

3.6 本章小结

4 干海子滑坡稳定性的极限平衡方法分析

4.1 极限平衡法原理

4.1.1 基本理论

4.1.2 Morgenstern-Prince法

4.2 计算模型

4.2.1 模型建立

4.2.2 参数选取

4.2.3 边界条件与计算方案

4.3 稳定分析

4.4 本章小结

5 干海子滑坡渗流变形分析

5.1 基本理论

5.1.1 饱和非饱和土的应力-应变关系

5.1.2 渗流方程

5.1.3 饱和非饱和渗流与应力耦合方程

5.2 有限元模型及计算参数

5.3 渗流场分析

5.3.1 水位上升渗流场

5.3.2 降雨渗流场

5.4 变形分析

5.5 稳定分析

5.6 小结

6 干海子滑坡三维变形分析

6.1 基本理论

6.1.1 有限差分法原理

6.1.2 FLAC 3D求解问题的一般过程

6.2．模型的建立及计算参数的选取

6.3．计算模型的边界条件

6.4 变形分析

6.4.1 初始应力场分析

6.4.2 剪应变与塑性区分析

6.4.3 位移场分析

6.5 本章小结

7 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

攻读硕士期间的学术论文及参加研究项目

致谢

参考文献