论文部分内容阅读
三峡库区在蓄水以后,许多岸坡地质体如老滑坡及松散的堆积体受水库水位变动作用影响很大,容易造成塌岸、老滑坡复活。为了保证三峡水库调度情况下库岸边坡的稳定性,保证水库的运行安全,有效预防地质灾害,我国已经投入了大量资金进行专门的研究和防治,也已经取得了很多重大的成果。
库水的变动属于不稳定渗流问题,库水位的变动必然引起滑坡体内渗流场的变化,地下水渗流场的变化又必然影响滑坡的稳定性。目前计算滑坡体内的地下水的渗流场主要是通过计算库水位变动过程中任意时刻的地下水浸润线来实现的,但是大多数的勘查单位都是靠经验人为地确定一条浸润线,在此基础上计算出来的滑坡稳定性可信度不高,而且可能使得后期的工程治理措施不安全或者工程措施过于保守造成浪费[1]。因此寻求一种科学的地下水浸润线计算方法势在必行。
本文利用有限差分的方法通过计算库水位变动过程中任意时刻的滑坡体内地下水浸润线来确定库水位变动过程中滑坡体内的地下水渗流特征及其变化规律,在此基础上研究在地下水渗流作用下的滑坡稳定性的特征及其变化规律。主要研究过程如下:
首先,通过收集、阅读大量国内外研究库水位变动作用下的滑坡渗流场及滑坡稳定性的变化规律的文献资料,对滑坡渗流场、库水位升降作用下的滑坡稳定性的研究及其存在的问题进行了总结。主要从地下水渗流场的计算方法、库水位变动作用下的地下水渗流场的变化特征和变化规律、考虑地下水渗流场作用下的滑坡稳定性计算方法、库水位变动作用下的滑坡稳定性特征及其变化规律进行了归纳、分析。从而为进一步的理论研究和工程实例应用提供了依据。
其次,利用有限差分的方法研究库水位升降作用下的地下渗流场的特征及其变化规律。通过一定的假设条件把水文地质学中潜水非稳定流Bossinesq方程引入到滑坡工程计算中,构建了库水位变动作用下滑坡潜水Bossinesq方程。利用有限差分的方法对库水位变动作用下滑坡潜水Bossinesq方程进行了推导,建立了库水位变动作用下的任意时刻滑坡地下水浸润线的计算公式。从而为进一步研究库水位变动作用下的大周Ⅱ号滑坡D区地下水浸润线、渗流场特征以及水压力计算提供依据。
最后,选取大周Ⅱ号滑坡D区作为工程实例,根据现场勘查以及室内试验获取的滑坡相关计算参数,在计算任意时刻库水位变动情况下的滑坡渗流场规律的基础上,计算过程中结合三峡水库的调度过程曲线,计算任意时刻库水位变动作用下大周Ⅱ号滑坡D区稳定性系数。最终对库水位变动作用下的滑坡稳定性变化过程作进一步的探讨分析,获得库水位变动作用下的库岸滑坡稳定性变化规律。