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国内外水库工程尤其是大型水库工程,库岸常常分布有数量和规模不等的古滑坡,在水库蓄水及运行过程中,部分古滑坡发生了复活,给人民生命财产造成了不同程度的损失,有些甚至是灾乱性的。然而,国内外对水库古滑坡复活的内部作用机理及发展趋势预测方面的系统研究很少。
本文在调查国内外水库古滑坡复活现象及存在问题的基础上,通过对大量的工程地质勘察、科学试验和研究成果的分析,结合国内外大型水库工程的水库滑坡防治实践,对水库古滑坡的野外地质鉴别、蓄水后的复活机理、发展趋势预测及防灾治理等进行了系统研究,得出了一系列重要的研究成果。
1.在水库滑坡的分布规律、成因机制研究基础上,总结了一套科学的库岸古滑坡的野外鉴别方法,提出了层序分析法在滑坡野外鉴别中的作用和意义。
2.在调查分析了国内外大量水库古滑坡复活现象和规律的基础上,通过模型分析、稳定计算、试验成果和工程实例,从库水产生的水力学效应及材料强度效应两个方面详细研究了水库诱发的古滑坡复活机理。在水库对滑坡的水力学作用研究方面,着重分析了不同滑面形态的滑坡的稳定性随库水位变化的规律,分析了滑坡的透水性、天然含水状态及库水位上升或下降的速率对滑坡稳定性的影响;在库水对滑坡的强度效应研究方面,着重研究了滑带的抗剪强度遇水弱化的规律和滑带的粒度成份、矿物成分、密实度、浸水时间等因素对弱化的影响。对影响古滑坡复活因素进行了敏感性分析,提出了水库滑坡敏感因素分析的新方法。
3.通过建立降雨触发滑坡模型,分析了降雨与库水联合作用的触发机理及过程。
4.通过对滑带土的流变形特征研究,分析了滑坡变形动态过程产生的内在机理。
5.根据对大量水库古滑坡复活的调查结果,对水库滑坡的反应类型及变形发展趋势进行了分类;采用定量与定性以及计算与内部机理分析相结合的综合集成原则,对滑坡复活趋势预测方法进行了研究,提出了根据滑带流变特性和所受应力状态对滑坡的发展进行预测的方法,并在工程实践中得到了应用。
6.在水库滑坡的防灾和治理中,风险决策具有十分重要的工程和经济意义。本文根据国内外水库滑坡防灾治理的实践,提出了水库滑坡防灾决策的思想、方法及步骤,并在实践中得到了应用;通过工程实例总结了国内外水库滑坡治理的原则、方法及技术路线。
7.以湖北清江隔河岩水库茅坪古滑坡为实例,详细研究了其野外鉴别特征,复活特征及机理,对其变形发展趋势进行了综合预测,采用风险决策方法对其处理对策进行了研究。