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三峡库区发育较多的堆积层滑坡。堆积层滑坡多由松散堆积物构成,有数量多、分布广、危害严重等特点。三峡水库建成后,库水位周期作用下,明显改变堆积层滑坡所处河流水动力条件,稳定性发生变化,影响水库正常运营调度,给库区人民生命财产带来一定威胁。因此,研究三峡库区库水位变化作用下堆积层滑坡稳定性具有一定的现实意义。 本文以堆积层滑坡与地下水相关理论的为基础基础,建立堆积层滑坡的工程地质模型,选取三峡库区典型堆积层滑坡一贾家店堆积层滑坡为研究对象,研究库水位周期作用下,库水位升降作用下对滑坡地下水饱和非饱和渗流特征及稳定性演化特征。本文取得的主要研究成果如下: (1)统计三峡库区秭归-万州段89个堆积层滑坡工程地质条件,得出结论:堆积层滑坡体积为100-1000万方的大型滑坡上凹下凸坡和凸坡地形,斜坡坡高100-200m,发育在T2b三叠系中统巴东组,棕红色砂质泥岩、泥质粉砂岩及褐灰色泥灰岩的滑坡,滑体厚度位于10-25m,斜坡结构类型为顺向坡,运动特征为混合式的堆积层滑坡失稳的概率较大;在遵循简单且易于操作,科学化但必须反映滑坡活动本质特征的原则上,总结已有滑坡分类,挑选出最能够全面表征滑坡活动的关键因素,从发育特征、组构特征、动力成因、变形破坏方式等主控因素出发,构筑滑坡的基本地质模型。 (2)潜水含水层模式及承压含水层模式为滑坡中地下水基本作用模式。 (3)潜水含水层作用模式下,滑体渗透系数对滑坡影响显著。 库水上升阶段,滑体渗透系数小于10-5m/s,坡体水位上升滞后于库水位,库水补给给坡体,形成指向坡内动水压力,滑坡稳定性随时差增大而增大;滑体渗透系数大于10-5m/s,库水位与坡体水位上升几乎同步,主要悬浮减重效应,滑坡稳定性随时差增大而减小。总体而言,滑坡稳定性系数随滑体渗透系数的减小而增大。 库水下降阶段,滑体渗透系数小于10-5m/s,坡体水位下降滞后于库水位,坡体补给给库水位,形成指向坡外动水压力,滑坡稳定性随时差增大而减小;滑体渗透系数大于10-5m/s,库水位下降初期,坡体水位下降滞后于库水位,外力对坡体作用主要为指向坡外的动水压力,库水位下降后期,因为静水压力的减少及基质吸力的增加,稳定性有所增加。库水下降过程中,滑坡稳定性随时差增大呈先减后增趋势。 (4)承压水含水层作用模式下,滑体渗透系数对滑坡影响显著。 库水上升阶段,滑床渗透系数小于10-5m/s,坡体水位上升滞后于库水位,库水补给给坡体,形成指向坡内动水压力,滑坡稳定性随时差增大而增大;滑床渗透系数大于10-5m/s,外力对坡体作用主要为浮托力作用,滑坡稳定性随时差增大而减小。总体而言,滑坡稳定性系数随滑床渗透系数的减小而增大。 库水位下降阶段,滑床渗透系数小于10-5m/s,坡体水位下降滞后于库水位,坡体补给给库水位,形成指向坡外动水压力,滑坡稳定性随时差增大而减小;滑床渗透系数大于10-5m/s,库水位下降初期,坡体水位下降滞后于库水位,外力对坡体作用主要为指向坡外的动水压力,库水位下降后期,浮托力的减少及基质吸力的增加,稳定性有所增加。库水下降过程中,滑坡稳定性系数随滑床渗透系数的增大而增大。 由以上分析克制:堆积层滑滑体渗透性大小决定了堆积层滑坡复活可能性,是滑坡稳定性主要影响因素之一。 (5)贾家店堆积层滑坡受岩土体物质组成、地形地貌结构特征、滑面形态、地下水等因素控制。滑坡稳定性随库水位的升降规律为:库水自145m高程上升至175m高程,以1m/d的速度上升的过程中,滑坡稳定性系数逐渐增加;其后2个月期间,水位持续175m高程,滑坡稳定性系数随时间缓慢下降。库水位自175m高程缓慢回落至145m高程,以0.25m/d的速度下降过程中,总体有较大幅度的降低;其后3个月期间,水位持续150m高程,滑坡稳定性系数变化较小,略呈上升趋势。总体而言,库水位上升过程及持续2个月175m期间,滑坡处于稳定状态,滑坡稳定性系数均大于初始状态;库水下降到一定高度,滑坡稳定性系数开始低于初始值,且持续到库水运行周期末尾。由稳定性计算可知,贾家店堆积层滑坡稳定性较小,在其他外界因素出发下极易复活。 本学位论文特色与创新点在于:(1)系统总结了堆积层滑坡发育特征、组构特征、动力成因、变形破坏方式等主控因素,较全面、清晰地归纳了堆积层滑坡基本地质模型特征;(2)研究了滑坡地下水位两种作用模式下,即潜水含水层作用模式与承压水作用模式下,渗流场特征及其滑坡稳定性演化特征。(3)以贾家店堆积层滑坡为实例,在分析了该滑坡工程地质条件的基础上,建立滑坡工程地质模型,分析了该滑坡的地下水渗流场特征与滑坡稳定性演化特征,指出堆积层滑滑体渗透性大小决定了堆积层滑坡复活可能性,是滑坡稳定性主要影响因素之一;贾家店堆积层滑坡稳定性较小,在其他外界因素出发下极易复活。