三峡库区白水河滑坡变形特征及敏感性因素研究

摘要

三峡水库蓄水后，库区滑坡、崩塌等地质灾害频发。由于滑坡变形特征和变形机理较为复杂，现场勘查工作较少，监测时间较短，使得以往的研究中，主要针对滑坡发育的岩性、构造、地貌等基础条件和机制进行较为深入的研究，对引起滑坡变形的机理分析主要集中在定性分析上，缺少量化的研究成果，因此定量分析滑坡变形与影响因素之间的关系，进而有效地判定滑坡变形影响因素的敏感性不仅具有重要的理论意义,而且对滑坡的防治具有重要的实际工程意义。
　　本文以三峡库区白水河滑坡为研究对象，采用非饱和土力学理论，对库水位联合降雨作用下白水河滑坡的复活机理进行研究，主要开展的工作包括：①通过对野外宏观巡查资料及监测资料的分析，获得白水河滑坡的稳定性现状及有限元模拟初始条件；②利用GPS监测资料建立白水河滑坡变形-库水位-降雨回归模型，定量分析了滑坡变形对各影响因子的敏感性特征；③建立白水河滑坡在库水变动及降雨作用下有限元计算模型，运用Geo-Studio数值模拟软件对白水河滑坡在库水及降雨作用下的复活机理进行研究探讨：
　　1)对三峡库区基本概况、地质条件、地质构造、水文地质和岸坡结构等地质环境进行了阐述说明；
　　2)对白水河滑坡的地形地貌、空间形态、物质组成、结构特征、水文地质和力学参数等地质特征进行了阐述分析；
　　3)根据白水河滑坡2003至2015年的专业监测数据，绘制了累计位移-库水位-日降雨量曲线，并结合相对位移和位移变化速率和宏观地质调查资料，分析了滑坡变形特征、影响因素、滑坡变形与降雨强度定量关系和变形机理，建立了滑坡地表变形-库水位-降雨强度多元回归模型；
　　4)针对白水河滑坡的变形特征、影响因素，运用GeoStudio中SEEP/W及SIGMA/W模块，对白水河滑坡进行渗流场和应力场计算，并得到了：①在20mm/d、40mm/d、80mm/d和100mm/d四种不同降雨强度下，随着降雨强度逐渐增加，滑坡体内孔隙水压力升高幅度逐渐增大，瞬时孔隙水压力的升高引起滑坡土体有效应力降低，引起坡体变形；②在0.6m/d、0.8m/d、1.0m/d三种不同库水下降速率工况下，滑坡体内地下水位随库水位下降而下降，基本具同步性，库水位下降引起话坡体内孔隙水压力下降，滑坡土体的有效应力升高，利于滑坡的稳定性。但当库水位下降速率较快时，坡体内地下水位下降速率滞后于库水位下降速率，形成水力梯度，引起滑坡体局部形成浅层变形，但对滑坡整体稳定性影响较小。

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1 绪论

1.1 研究目的与意义

1.2 国内外研究现状及发展趋势

1.3 本文主要研究内容及技术路线

2滑坡工程地质概况

2.1 区域地理及水文气象

2.2 地形地貌

2.3 地层岩性

2.4 区域地质构造

2.5 白水河滑坡地质特征

2.6 本章小结

3滑坡变形特征分析

3.1 滑坡体宏观变形

3.2专业监测分析

3.3本章小结

4 基于多元线性回归模型的滑坡变形影响因素敏感性分析

4.1回归分析的含义

4.2多元线性回归模型

4.3多元线性回归的显著性检验

4.4回归模型的构建及分析

4.5 本章小结

5滑坡变形模拟分析

5.1 滑坡渗流场及应力分析原理

5.2非饱和土的渗流理论

5.3 模型建立

5.4渗流场模拟及分析

5.5应力场模拟

5.6滑坡变形模拟及分析

5.7本章小结

6 白水河滑坡成因机制分析

6.1 内因

6.2 外因

6.3本章小结

7.结论与展望

7.1 结论

7.2 展望及建议

8.附表

参考文献

附录：攻读硕士学位期间发表的部分学术论著

致谢