论文部分内容阅读
四川永定桥水利枢纽工程位于雅安市汉源县境内大渡河左岸支流流沙河上，是四川“十一五”重点建设的水利项目，是瀑布沟水电站移民安置和汉源新县城供水的关键性工程。该工程的建设可以满足县城及移民安置区人畜饮水的需求，改善流沙河流域土地资源开发条件，对区域经济社会可持续协调性发展、建设新农村、构建和谐社会具有重要意义。
本文以四川永定桥水利枢纽工程左坝肩的后坡滑坡为研究背景，以现场调研，室内外实验，勘察成果、区域地质等资料等为研究基础。首先，利用工程地质分析方法，分析了导致滑坡产生的各种影响因素，记录了该边坡从开挖到最后产生滑坡的整个历时过程，详细描述了该滑坡的特征，发现该滑坡具有一个典型性的特征，即该滑坡内存在一古河道，并定性研究了该滑坡的成因机制。永定桥水库工程区位于扬子准地台西缘的上扬子台拗带内，西侧紧邻康滇地轴北段，本文收集了大量扬子准地台西部的区域地质资料，及与流沙河有关的水文地质资料，并以这些资料为基础，分析了该古河道的地质演化过程，分析古河道地质演化的过程也即是研究该典型性滑坡的地质演化过程。然后，在工程地质分析的基础上结合极限平衡方法确定了滑动面的位置，反演得出滑动面的力学参数，并分析研究了工程边坡滑动前在天然状态、天然+地震、饱水状态、饱水+地震四种工况下的稳定性。同时，利用有限元方法研究了该工程边坡滑动前在天然及饱和工况下的稳定性及动态变化过程。最后，对比上述三种分析方法可以看出工程地质分析方法具有不可替代的作用，是各种方法的基础，是检验其他分析方法准确性、合理性的依据;极限平衡法是相对比较成熟的方法，在一定程度上能够很好的判断边坡体状态，并且方法简单易懂，计算简便。有限元方法功能强大，是比较新的方法，正处于和岩土领域相结合的发展阶段，能动态模拟出边坡土体的动态变化过程，并能看出滑动面的具体位置。但是，这两种方法都不能完全的和滑坡产生的实际现状相符合，只有以工程地质分析方法为基础，同时结合极限平衡方法及有限元法才更能准确分析永定桥水利枢纽左坝肩后坡滑坡的成因机制及变化特征，极限平衡方法及有限元法能弥补工程地质分析方法定量上的不足，工程地质分析方法可以纠正极限平衡方法及有限元法的与实际状况不符的问题。
全文总共由一下六个部分组成:
第一部分介绍了滑坡稳定性研究的意义，国内外研究历史、现状以及目前所存在的主要问题，同时介绍了永定桥水利枢纽的工程背景及本文所研究的主要内容和技术路线。
第二部分对四川永定桥水利工程区域及工程区的地质概况、地形地貌、地层岩性、地质构造、外动力地质现象和地震、气象及水文地质条件等进行了详细描述，为整篇论文的研究提供详实的区域地质环境背景资料。
第三部分定义了该滑坡为一典型性滑坡，即该滑坡内存在一古河道，根据收集的扬子准地台西部的区域地质资料，及与流沙河有关的水文地质资料，结合滑坡体的物质组成，分析研究了研究区的区域地质构造演化过程，区域地貌单元演化过程及古河道的地质演化过程，分析古河道的地质演化过程也即是研究该典型性滑坡的地质演化过程。
第四部分首先对该典型滑坡进行地貌分析，圈定滑坡的平面边界，确定滑坡的平面形态和主滑方向，查清滑坡体的物质组成，记录了该工程边坡从开挖到最后产生滑坡了整个历时过程，详细描述了该滑坡的特征，因为该滑坡的前缘剪出口以及后缘陡坎都是确定的，采用了Geostudio软件中的SLOPE/W软件计算程序，进行指定滑面搜索，来控制滑移面的入口范围和出口范围，使其与实际情况更符合，并结合实际状况确定滑动面的位置。同时根据基本的影响滑体及周围山体稳定的地质条件进行分析，进一步对滑坡平面形态、边界进行调查、分析、研究，作出稳定性定性分析，通过工程地质分析方法定性研究该滑坡的形成机制。
第五部分通过极限平衡法对滑坡进行稳定性研究，计算用Geostudio软件中的SLOPE/W软件计算程序，采用了Morgenstern-price法、Janbu法和Bishop法三种方法，分别计算工程边坡在天然状态、天然+地震、饱水状态、饱水+地震4种工况下稳定性系数，并结合工程边坡滑坡的实际现状进行稳定性分析。
第六部分通过有限元法对滑坡进行稳定性研究，用有限元软件ABAQUS对永定桥左坝肩后坡工程边坡进行数值模拟，分别模拟其天然状态和饱水状态的位移动态变化和塑性应变动态变化过程，以塑性应变区的贯通、位移的突变以及数值计算的不收敛作为工程边坡失稳判据，用强度折减法求出工程边坡的稳定性系数，并对比滑坡产生的实际现状进行稳定性分析。
通过工程地质分析方法、极限平衡方法及有限元法三种方法对该典型性滑坡进行了系统的研究，多种方法的结合，能更加准确地查清了永定桥水利枢纽左坝肩后坡滑坡的地质演化过程及形成机制。目前，很多模拟方法都不能和实际状况完全一致，一种方法得出的结论可能只有其中一部分是正确的，其他部分都是与实际不符的。因此，在现阶段无论使用什么方法来研究滑坡问题，都得要以滑坡产生的实际现状为基础，然后结合其他方法，只有多种方法相结合，才能弥补单一方法的不足，才更能准确地研究清楚这个滑坡。