四川苍溪县刘家磅滑坡变形机制及稳定性评价

摘要

自2008年汶川地震以来，西南地区地质灾害频繁发生，而滑坡作为其常见的地质灾害，对自然环境和社会环境造成的影响十分巨大。苍溪县研究区属亚热带湿润性季风气候区，雨量充沛，具有明显的集中降雨时节，据统计苍溪县地区地质灾害隐患点283处，其中滑坡200处，占总数的76.6％，其中又以覆盖层的降雨触发性滑坡为主。对覆盖层降雨触发性型滑坡的变形机制、稳定性及其发展趋势进行研究，为本地区的地质灾害防治工作具有很大的实际意义。
　　本文以苍溪县唤马镇彭城村刘家磅滑坡为例，根据野外地质调查、工程地质测绘和勘查，结合室内实验及前人研究成果，对刘家磅滑坡的成因机制以及破坏特征进行了初步的研究;采用工程地质分析、FLAC-3D数值模拟、稳定性计算等方法，对刘家磅滑坡的形成机制和影响因素做出了系统的研究，本文探讨了滑坡的稳定性现状、滑坡的发展趋势，并评价了滑坡稳定性影响的敏感性因素，得出以下结论:
　　(1)通过详细的调查研究区的工程地质条件，阐述了滑坡所处的地质环境条件、以及滑坡边界和形态特征，并通过试验得到岩土体物理力学特征。
　　(2)根据现场调查和勘查，综合分析表明导致刘家磅滑坡形成的因素为地层结构、水文因素、人类工程活动、地震因素等。其中地层结构和水文因素是滑坡失稳的最主要诱发因素;同时根据坡体形态、结构及变形特征，判定滑坡的破坏模式以前缘陡坎为剪出口产生“折线形推移式滑动”。
　　(3)通过数值模拟，对刘家磅滑坡的1-1'剖面、2-2'剖面进行了变形、应力及塑性区发育的分析，发现刘家磅滑坡在天然状态属于基本稳定状态，滑坡体基本没有明显变形;而在极端暴雨工况下，坡体变形稍有增加，达到76mm，产生多条张拉变形裂缝，抗剪强度参数下降，属于欠稳定至不稳定阶段，但随着时间的推移，降雨的不断下渗影响，该边坡的稳定性将逐步下降，危险性大大增加。
　　(4)考虑不同的抗剪强度参数的影响，讨论抗剪强度参数对滑坡稳定性的敏感性，通过极限平衡法和数值模拟法对滑坡整体的稳定系数计算分析表明:C值敏感系数为9.20～9.59％，φ值敏感系数为9.96～10.4％，故φ值变化对滑坡体稳定系数变化更为敏感。
　　(5)数值模拟结果与基于极限平衡法的复活体定量计算及现场变形破坏特征总体一致，说明了数值模拟的有效性。基于上述结论，根据滑坡变形特征结合现场实际情况提出针对性建议。

目录

声明

摘要

第1章 前言

1．1 选题背景和研究意义

1．1．1 选题依据

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 降雨型滑坡入渗机理研究现状

1．2．2 滑坡稳定性评价研究现状

1．2．3 滑坡防治工程研究现状

1．3 研究内容和技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

第2章 刘家磅滑坡地质环境条件

2．1 自然地理条件

2．1．1 地理位置及交通状况

2．1．2 气象

2．1．3 水文

2．2 地形地貌

2．3 地层岩性

2．4 地质构造、新构造运动与地震

2．4．1 地质构造

2．4．2 新构造运动

2．4．3 地震

2．5 水文地质特征

2．5．2 基岩裂隙水

2．6 不良物理地质现象

2．7 人类工程活动

第3章 刘家磅滑坡基本特征

3．1 滑坡区工程地质条件

3．1．1 地形地貌

3．1．2 地层岩性

3．1．3 地质构造

3．1．4 水文地质条件

3．1．5 人类活动工程活动

3．2 滑坡基本特征

3．2．1 滑坡区地貌形态及边界特征

3．2．2 滑坡体结构特征

3．2．3 滑坡体变形特征

3．3 滑坡体的物理力学特性试验研究

3．3．1 滑坡岩土体基本物理力学性质

3．3．2 滑坡土体的直剪试验

3．3．3 滑坡下伏岩体的物理力学试验

第4章 刘家磅滑坡形成机制分析

4．1 概述

4．2 滑坡形成条件分析

4．2．1 地形地貌

4．2．2 水文因素

4．2．3 地层结构

4．2．4 人类活动影响

4．3 滑坡形成机制分析

4．3．1 滑坡破坏模式分析

4．3．2 滑坡稳定性宏观判断

4．3．3 滑坡变形发展趋势

第5章 滑坡数值模拟分析

5．1 FLAC原理

5．2．1 模型的建立及边界条件

5．2．2 本构模型及计算物理参数的选取

5．2．3 模拟结果及分析

5．3 2-2’剖面的数值模拟

5．3．2 本构模型及计算物理参数的选取

5．3．3 模拟结果及分析

5．4 本章小结

第6章 滑坡稳定性研究

6．1 概述

6．2 极限平衡法滑坡稳定性分析

6．2．1 计算模型的确定

6．2．2 计算方法的确定

6．2．3 计算数据确定

6．2．4 滑坡推力及稳定系数计算成果

6．3 数值模拟法滑坡稳定性分析

6．3．1 计算模型及工况参数选取

6．3．2 计算结果及对比分析

6．4 滑坡发展趋势分析

6．4．1 滑坡稳定性敏感因素分析

6．4．2 滑坡稳定性综合评价

第7章 滑坡防治方案及建议

7．1 防治工程方案布置原则

7．1．1 防治并举，消除隐患的原则

7．1．2 经济合理、安全可靠的原则

7．2 防治工程设计参数建议

7．3 防治方案建议

7．3．1 方案建议

7．3．2 方案比选与推荐

结论

致谢

参考文献