第46卷第8期
1001-4179(2015)08-0083-04 文章编号:
人 民 长 江
Vol.46,No.8三峡水库库水位升降对谭家河滑坡影响分析
王世梅
1,2
,刘佳龙
1,2
,王 力,杨巧佳
31
(1.三峡大学土木与建筑学院,湖北宜昌443002; 2.三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心,湖北宜昌443002; 3.三峡大学科技学院,湖北宜昌443002)
摘要:为研究库水位升降对涉水边坡稳定性的影响,选取距三峡大坝坝址56km处的谭家河滑坡作为研究对象,探讨了不同库水位升降速率对于滑坡渗流场和稳定性的影响。通过分析GPS监测结果,判定谭家河滑坡为典型浮托减重型滑坡。采用Geostudio2007有限元分析软件,利用seep/w模块模拟库水位在145~175m之间波动的瞬态渗流场,将渗流场结果应用于slope/w模块对滑坡进行稳定性分析。通过数值计算,得到了不同库水位升降速率与边坡地下水位线和稳定性之间的规律,对研究浮托减重型滑坡有一定的参考价值。关 键 词:库水位升降;数值模拟;浮托减重型滑坡;地下水位线;稳定性中图法分类号:P642 文献标志码:A
DOI:10.16232/j.cnki.1001-4179.2015.08.021
水型滑坡,大量滑坡出现失稳和复活现象
三峡水库蓄水运行后,库区随之产生了大量的涉
[1]
料分析了谭家河滑坡的变形特征,在不考虑地下水对边坡岩土体软化作用的情况下,对不同库水位升降速率对滑坡渗流场和稳定性的影响进行了计算。通过分析地下水位线在滑坡体内的位置讨论了库水位升降对滑坡稳定性的影响机制,通过数值计算得到了不同库水位升降速率对滑坡稳定性的影响规律,对三峡库区滑坡监测和预警可具有一定的参考价值。
。统计资
料显示,截止2012年6月,库区巨型和大型涉水滑坡有325个(统计样本资料来源于三峡库区地质灾害防治指挥部)。三峡水库坝前水位在175m~145m~175m之间波动,库水位升降幅度为30m。自2003年三峡水库初次蓄水不久,千将坪滑坡就发生失稳破坏
[2]
。库水位升降对涉水型滑坡的稳定性影响成为
库区滑坡研究领域十分重要的课题。刘新喜等利用有限元法模拟库水位下降和降雨时的渗流场,得到了库水位下降对滑坡稳定性影响的主要因素数与边坡稳定性之间的关系位上升诱发边坡失稳机理
[4]
[3]
1 谭家河滑坡基本特征1.1 概况
谭家河滑坡后缘至高程432m山包鞍部,前缘至江中135m高程,左右边界以冲沟为界。滑坡平面形态呈靴形,剖面形态呈阶梯状,坡度25°。滑坡宽400积约1600万m,主滑方向340°。滑坡平面示意见图1。
滑坡滑体物质由碎块石土组成,碎块石成分为砂m,纵长1000m,面积约40万m,平均厚度40m,体
2
3
;廖红建等
通过数值计算分析,得到了库水位下降速度和渗透系
;刘才华等探讨了库水
[5]
;赵代鹏等通过物理模型
试验和数值分析对浮托减重型滑坡进行了研究,探讨了库水升降引起滑坡体内有效应力改变从而导致滑坡稳定性变化的机理
[6]
。
三峡库区谭家河滑坡位于长江右岸,距三峡大坝坝址56km,属湖北省秭归县沙镇溪镇,体积约1600万m。该滑坡一旦发生失稳破坏,将会对长江航运和人民生命财产造成巨大损失。本文根据GPS监测资
收稿日期:2014-11-26
3
岩、粉质砂岩以及泥岩等,碎块石粒径0.2~10cm不等,土石比为4:6。滑带为滑体与滑床的接触面,受滑坡动力作用影响,主要由滑体受挤压形成的重粉质亚黏土及角砾组成。重粉质亚黏土为黄灰色,硬塑状。
基金项目:国家自然基金面上项目“水库滑坡渗流与蠕变耦合分析”(41372359)
作者简介:王世梅,女,教授,博士生导师,研究方向为非饱和土流变特性研究,E-mail:[email protected]
角砾成分为砂岩、泥岩,砾径0.1~2mm不等,滑带整体土石比为6:4~8:2。滑床由两套岩性构成,即侏罗系下统香溪组层状石英砂岩、
粉砂块裂岩。
境总站《三峡库区秭归县三期地质灾害监测预警工程专业监测预警年报》)。从图2可以看出,4个GPS监测点累计位移均随着时间的推移不断增加,且各监测点的位移具有同步性,累计曲线上均呈不同程度的上其他年份表扬趋势。除2007年5~9月变形较大外,
现为在每年的11月至次年的4~5月,各监测点累计位移曲线呈明显上扬趋势。位于滑坡前缘的ZG290监测点位移相对较小,最大累计变形为位于滑坡中部的ZG289监测点。库水位上升时,累计位移曲线呈明显上扬趋势,有一定的滞后性,库水位上升对滑坡稳定性不利。库水位下降时,累计位移曲线趋于平缓,且也有一定的滞后性,此期间为汛期,降雨量增大,可以认为库水位下降期间累计位移的变化主要是由于降雨引起的,库水位的下降对滑坡的稳定性是有利的,而2007年变形的主要因素是集中强降雨导致的。按照三峡库区重大复活型滑坡分类方法升。
[7-8]
,谭家河滑坡
为典型浮托减重型滑坡,最主要诱发因素为库水位上
2 计算理论
2.1 滑坡饱和与非饱和的渗流模型
水在非饱和土中的运动服从达西定律,将达西定律和连续方程相结合,采用总水头作为控制方程的应变量,得到二维饱和-非饱和渗流控制方程为
图1 谭家河滑坡平面示意
[9]
ааHааHаθ
kx)+ky)=mwρwg
аxаyаtаxаy
(1)
H为水头;kx、ky为x、y方向上的渗透系数;mw为式中,
1.2 GPS监测结果分析
谭家河滑坡作为三峡库区秭归县三期地质灾害专业监测滑坡,目前在滑坡体上布设1条监测纵剖面,共布设4个GPS监测点,在滑坡体东侧稳定基岩上布设1个GPS基准点,另1个GPS基准点与邻近的木鱼包(数据来源于湖北省地质环点累计监测点位移见图2
滑坡监测共用。监测网点平面布置见图1,GPS监测
比水容重;g为重力加速度;t为时间;θ为体积含水量;ρw为水的密度。
初始条件H(x,y,0)=H(y,0)0x,水头边界条件H|流量边界条件k
аH
|аn
Γ1
(2)(3)(4)
=H(x,y,t)
Γ2
=-q(x,y,t)
2.2 滑坡稳定性计算模型
该模型采用极限平衡方法中的摩根斯坦-普莱斯方法。
2.3 计算步骤
采用GeoStudio有限元计算软件,首先在seep/w程序中作暂态渗流问题分析,得到各个不同时间下渗流场的水头分布,然后将渗流场结果应用到
图2 谭家河滑坡累计位移-降雨量-水库水位-时间相关性曲线
算。
slope/w程序中进行稳定性计
3 数值计算与分析3.1 计算模型
选取谭家河滑坡主滑剖面A-A'作为计算剖面,选用四边形单元进行网格划分,计算模型见图3,节点数13453个,单元数13314
个。
图3 计算模型
3.2 计算工况
根据三峡水库库水位调控方案,结合谭家河滑坡变形特征,为了解库水位变动对滑坡渗流场和稳定性的影响,库水位升降速率分别取0.4,0.6,1,1.2m/d四种工况。
3.3 滑坡物理力学参数
综合对滑坡试验数据的统计、类比与反算分析,计算采用的参数值见表1。
表1 滑坡计算参数
部位
容重/
凝聚力c/摩擦角/
弹模E/泊松比渗透系数/(kN·m-3)(°)(m·d-1)
滑体1813
2820.μ
80.2125
滑带17152018.50.320.05滑床
25.8
3080
41.5
6.1×104
3.4 计算结果及分析
3.4.1 不同升降速率下地下水位变化
库水位分别以4种不同速率,从145m上升到175到145m时刻的地下m时刻的地水下位水线位如线图如4图所5示,所从示,175图中m“下1”降、
2”、“3”、“4”分别表示库水位升降速率为0.4,0.6,
1水位线均随库水位的上升而上升,,1.2m/d。由图4可以看出,谭家河滑坡滑体内地下库水位上升速率越快,地下水位线越低,滑坡体阻滑段受到地下水的浮托作用范围越小,滑坡相对越稳定。由图5可以看出,谭家河滑坡滑体内地下水位线均随库水位的下降而下降,库水位下降速率越快,地下水位线越高,滑坡体阻滑段受到地下水的浮托作用范围越大,滑坡相对越不稳定。
因此,谭家河滑坡的稳定性主要受到地下水浮托减重作用(静水压力)的影响,浮托作用的范围越大,
滑坡越不稳定。
图4
不同库水位上升速率下地下水位线变化
图5 不同库水位下降速率下地下水位线变化
3.4.2 不同升降速率对滑坡稳定性的影响
库水位分别以4种不同升降速率,从145m上升到175m过程中不同库水位下的安全系数如图6所示,从175m下降到145m过程中不同库水位下的安全系数如图7
所示。
图6
不同库水位上升速率下安全系数的变化
图7 不同库水位下降速率下安全系数的变化
由图6可知,滑坡稳定性整体上随库水位的升高而降低,库水位达到175m时稳定性系数达到最小。库水位上升速率越小,对滑坡稳定性越不利,这是由于库水位上升速率越小,滑体浸润线位置相对越高,阻滑段受到浮托作用范围相对越大,抗滑力越小,滑坡越不稳定。由图7可知,
滑坡稳定性整体上随库水位的降低而升高,库水位达到145m时稳定性系数达到最大。
“
库水位下降速率越大,对滑坡稳定性越不利,这是由于库水位下降速率越大,滑体浸润线位置相对越高,阻滑段受到浮托作用范围相对越大,抗滑力越小,滑坡越不稳定。因此,库水位上升和高水位运行是影响谭家河滑坡稳定性的最重要因素,库水位上升速率越小对滑坡越不利。
参考文献:
[1] 汪发武,张业明,王功辉,等.三峡库区树坪滑坡受库水位变化产
生的变形特征(英文)[J].岩石力学与工程学报,2007,(3):509-517.
[2] 肖诗荣,刘德富,胡志宇.三峡库区千将坪滑坡地质力学模型研究
[J].岩土力学,2007,(7):1459-1464.
[3] 刘新喜,夏元友,张显书,等.库水位下降对滑坡稳定性的影响
[J].岩石力学与工程学报,2005,(8):1439-1444.
[4] 廖红建,盛谦,高石夯,等.库水位下降对滑坡体稳定性的影响
[J].岩石力学与工程学报,2005,(19):56-60.
[5] 刘才华,陈从新,冯夏庭.库水位上升诱发边坡失稳机理研究[J].
岩土力学,2005,(5):769-773.
[6] 赵代鹏,王世梅,谈云志.库水升降作用下浮托减重型滑坡稳定性
研究[J].岩土力学,2013,34(4):1017-1024.
[7] 秦洪斌.三峡库区库水与降雨诱发滑坡机制及复活判据研究
[D].宜昌:三峡大学,2011.
[8] 肖诗荣,胡志宇.三峡库区水库复活型滑坡分类[J].长江科学院
院报,2013,30(11):39-44.
[9] 王力,王世梅.三峡库区树坪滑坡地下水变动研究[J].人民黄河,
2013,35(11):104-107.
4 结论
(1)谭家河滑坡目前处于基本稳定状态,属于浮托减重型滑坡,未来随着库水位的周期性波动和降雨作用可能会失稳破坏。
(2)谭家河滑坡的稳定性主要受到地下水浮托减重作用的影响,浮托作用的范围越大,滑坡越不稳定。
(3)谭家河滑坡在库水位上升过程中,滑坡稳定性不断降低,并且上升速率越小对滑坡稳定性越不利。谭家河滑坡在库水位下降过程中,滑坡稳定性不断增高,并且下降速率越大对滑坡稳定性越不利。
(4)库水位上升和高水位运行是影响浮托减重型滑坡稳定性的最重要因素。
(编辑:赵凤超)
AnaiysisoninfiuenceofTGPreservoirwaterieveifiuctuationonstabiiityofTanjiaheLandsiide
WANGShimei
1,2
,LIUJialong
1,2
,WANGLi,YANGQiaojia
21
(1.CollegeofCivilEngineeringandArchitecture,ChinaThreeGorgesUniversity,Yichang443002,China;2.CollaborativeInnovationCen-terforGeo-HazardsandEco-EnvironmentinThreeGorgesArea,Yichang443002,China;3.CollegeofScienceandTechnology,ChinaThreeGorgesUniversity,Yichang443002,China)
fromThreeGorgesProjectDamisselectedasaresearchobject.TheinfluenceofdifferentwaterlevelfluctuationrateontheseepagefieldandGeostudio2007softwareisadopted,andthetransientseepageunderthewaterlevelfluctuationbetween145mto175missimulatedbyseep/terlevelfluctuationrate,thegroundwatercontourandthelandslidestabilityareobtained.
stabilityisdiscussed.ByanalyzingGPSdata,itisdeterminedthatTanjiahelandslideisatypicalbuoyancyweight-losslandslide.TheAbstract:
Tostudytheinfluenceofreservoirwaterlevelfluctuationonstabilityofthefordinglandslide,Tanjiahelandslide,about56km
wmodule,andtheflowfieldresultsareusedforstabilityanalysisbyslope/wmodule.Throughnumericalcalculation,therelationshipofwa-Keywords: reservoirwaterlevelfluctuation;numericalsimulation;buoyancyweight-losslandslides;groundwaterlevel;stability
(上接第82页)
櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅
Studyonnon-destructivetestingtechnoiogyofquaiity
ofconcretecutoffwaiiofbiastingrockfiiidams
XIEQingming
(YunnanInstituteofWater&HydropowerEngineeringInvestigation,DesignandResearch,YunnanKunming650021)Abstract:
Whenaconcretecutoffwallinblastingrockfilldamisconstructed,itmaycausesomedefects,suchasconcrete
segregation,mudintercalation,holes,whichdeterioratestheimperviouseffect.Soitisveryimportanttofindaneffectivetech-sionandcomparisononseveralnon-destructivetestingtechnologies,namelythesoundwavetransmissionmethod,thetransientAllofthesenon-destructivetestingtechnologieswereusedforcomprehensivequalitydetectionfortheconcretecutoffwall.nologytodetecttheconstructionqualityofconcretecutoffwall.Aimingatablastingrockfilldam,weconductadetaileddiscus-
surfacewavemethod,thehighdensityseismicimagemethod,theverticalreflectionmethodandtheelasticwaveCTtechnology.
lasticwaveCTtechnologycanindicatetherealqualityofthecutoffwall.ThesetechnologiesalsoprovideaneffectivemeansforKeywords: concretecutoffwall;non-destructivetestingofconcrete;qualitytesting;blastingrockfilldamthedetectionoftheconcretecutoffwallinothersimilarprojects.
Throughtesting,wecanunderstandintegrityofthewallandknowwhetheritcontainssomedefects.Theresultsshowthatthee-
三峡水库库水位升降对谭家河滑坡影响分析
作者:作者单位:
王世梅, 刘佳龙, 王力, 杨巧佳, WANG Shimei, LIU Jialong, WANG Li, YANG Qiaojia王世梅,刘佳龙,WANG Shimei,LIU Jialong(三峡大学 土木与建筑学院,湖北 宜昌 443002; 三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心,湖北 宜昌 443002), 王力,WANG Li(三峡大学科技学院,湖北 宜昌,443002), 杨巧佳,YANG Qiaojia(三峡大学 土木与建筑学院,湖北 宜昌,443002)人民长江
Yangtze River2015(8)
刊名:英文刊名:年,卷(期):
1.汪发武,张业明,王功辉,彭轩明,霍志涛,金维群,朱长岐 三峡库区树坪滑坡受库水位变化产生的变形特征[期刊论文]-岩石力学与工程学报 2007(3)
2.肖诗荣,刘德富,胡志宇 三峡库区千将坪滑坡地质力学模型研究[期刊论文]-岩土力学 2007(7)
3.刘新喜,夏元友,张显书,郭瑞清 库水位下降对滑坡稳定性的影响[期刊论文]-岩石力学与工程学报 2005(8)4.廖红建,盛谦,高石夯,许志平 库水位下降对滑坡体稳定性的影响[期刊论文]-岩石力学与工程学报 2005(19)5.刘才华,陈从新,冯夏庭 库水位上升诱发边坡失稳机理研究[期刊论文]-岩土力学 2005(5)
6.赵代鹏,王世梅,谈云志,占清华 库水升降作用下浮托减重型滑坡稳定性研究[期刊论文]-岩土力学 2013(4)7.秦洪斌 三峡库区库水与降雨诱发滑坡机制及复活判据研究 2011
8.肖诗荣,胡志宇,卢树盛,明成涛,陈德乾 三峡库区水库复活型滑坡分类[期刊论文]-长江科学院院报 2013(11)9.王力,王世梅,吕俊俊,刘佳龙 三峡库区树坪滑坡地下水变动研究[期刊论文]-人民黄河 2013(11)
引用本文格式:王世梅.刘佳龙.王力.杨巧佳.WANG Shimei.LIU Jialong.WANG Li.YANG Qiaojia 三峡水库库水位升降对谭家河滑坡影响分析[期刊论文]-人民长江 2015(8)
第46卷第8期
1001-4179(2015)08-0083-04 文章编号:
人 民 长 江
Vol.46,No.8三峡水库库水位升降对谭家河滑坡影响分析
王世梅
1,2
,刘佳龙
1,2
,王 力,杨巧佳
31
(1.三峡大学土木与建筑学院,湖北宜昌443002; 2.三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心,湖北宜昌443002; 3.三峡大学科技学院,湖北宜昌443002)
摘要:为研究库水位升降对涉水边坡稳定性的影响,选取距三峡大坝坝址56km处的谭家河滑坡作为研究对象,探讨了不同库水位升降速率对于滑坡渗流场和稳定性的影响。通过分析GPS监测结果,判定谭家河滑坡为典型浮托减重型滑坡。采用Geostudio2007有限元分析软件,利用seep/w模块模拟库水位在145~175m之间波动的瞬态渗流场,将渗流场结果应用于slope/w模块对滑坡进行稳定性分析。通过数值计算,得到了不同库水位升降速率与边坡地下水位线和稳定性之间的规律,对研究浮托减重型滑坡有一定的参考价值。关 键 词:库水位升降;数值模拟;浮托减重型滑坡;地下水位线;稳定性中图法分类号:P642 文献标志码:A
DOI:10.16232/j.cnki.1001-4179.2015.08.021
水型滑坡,大量滑坡出现失稳和复活现象
三峡水库蓄水运行后,库区随之产生了大量的涉
[1]
料分析了谭家河滑坡的变形特征,在不考虑地下水对边坡岩土体软化作用的情况下,对不同库水位升降速率对滑坡渗流场和稳定性的影响进行了计算。通过分析地下水位线在滑坡体内的位置讨论了库水位升降对滑坡稳定性的影响机制,通过数值计算得到了不同库水位升降速率对滑坡稳定性的影响规律,对三峡库区滑坡监测和预警可具有一定的参考价值。
。统计资
料显示,截止2012年6月,库区巨型和大型涉水滑坡有325个(统计样本资料来源于三峡库区地质灾害防治指挥部)。三峡水库坝前水位在175m~145m~175m之间波动,库水位升降幅度为30m。自2003年三峡水库初次蓄水不久,千将坪滑坡就发生失稳破坏
[2]
。库水位升降对涉水型滑坡的稳定性影响成为
库区滑坡研究领域十分重要的课题。刘新喜等利用有限元法模拟库水位下降和降雨时的渗流场,得到了库水位下降对滑坡稳定性影响的主要因素数与边坡稳定性之间的关系位上升诱发边坡失稳机理
[4]
[3]
1 谭家河滑坡基本特征1.1 概况
谭家河滑坡后缘至高程432m山包鞍部,前缘至江中135m高程,左右边界以冲沟为界。滑坡平面形态呈靴形,剖面形态呈阶梯状,坡度25°。滑坡宽400积约1600万m,主滑方向340°。滑坡平面示意见图1。
滑坡滑体物质由碎块石土组成,碎块石成分为砂m,纵长1000m,面积约40万m,平均厚度40m,体
2
3
;廖红建等
通过数值计算分析,得到了库水位下降速度和渗透系
;刘才华等探讨了库水
[5]
;赵代鹏等通过物理模型
试验和数值分析对浮托减重型滑坡进行了研究,探讨了库水升降引起滑坡体内有效应力改变从而导致滑坡稳定性变化的机理
[6]
。
三峡库区谭家河滑坡位于长江右岸,距三峡大坝坝址56km,属湖北省秭归县沙镇溪镇,体积约1600万m。该滑坡一旦发生失稳破坏,将会对长江航运和人民生命财产造成巨大损失。本文根据GPS监测资
收稿日期:2014-11-26
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岩、粉质砂岩以及泥岩等,碎块石粒径0.2~10cm不等,土石比为4:6。滑带为滑体与滑床的接触面,受滑坡动力作用影响,主要由滑体受挤压形成的重粉质亚黏土及角砾组成。重粉质亚黏土为黄灰色,硬塑状。
基金项目:国家自然基金面上项目“水库滑坡渗流与蠕变耦合分析”(41372359)
作者简介:王世梅,女,教授,博士生导师,研究方向为非饱和土流变特性研究,E-mail:[email protected]
角砾成分为砂岩、泥岩,砾径0.1~2mm不等,滑带整体土石比为6:4~8:2。滑床由两套岩性构成,即侏罗系下统香溪组层状石英砂岩、
粉砂块裂岩。
境总站《三峡库区秭归县三期地质灾害监测预警工程专业监测预警年报》)。从图2可以看出,4个GPS监测点累计位移均随着时间的推移不断增加,且各监测点的位移具有同步性,累计曲线上均呈不同程度的上其他年份表扬趋势。除2007年5~9月变形较大外,
现为在每年的11月至次年的4~5月,各监测点累计位移曲线呈明显上扬趋势。位于滑坡前缘的ZG290监测点位移相对较小,最大累计变形为位于滑坡中部的ZG289监测点。库水位上升时,累计位移曲线呈明显上扬趋势,有一定的滞后性,库水位上升对滑坡稳定性不利。库水位下降时,累计位移曲线趋于平缓,且也有一定的滞后性,此期间为汛期,降雨量增大,可以认为库水位下降期间累计位移的变化主要是由于降雨引起的,库水位的下降对滑坡的稳定性是有利的,而2007年变形的主要因素是集中强降雨导致的。按照三峡库区重大复活型滑坡分类方法升。
[7-8]
,谭家河滑坡
为典型浮托减重型滑坡,最主要诱发因素为库水位上
2 计算理论
2.1 滑坡饱和与非饱和的渗流模型
水在非饱和土中的运动服从达西定律,将达西定律和连续方程相结合,采用总水头作为控制方程的应变量,得到二维饱和-非饱和渗流控制方程为
图1 谭家河滑坡平面示意
[9]
ааHааHаθ
kx)+ky)=mwρwg
аxаyаtаxаy
(1)
H为水头;kx、ky为x、y方向上的渗透系数;mw为式中,
1.2 GPS监测结果分析
谭家河滑坡作为三峡库区秭归县三期地质灾害专业监测滑坡,目前在滑坡体上布设1条监测纵剖面,共布设4个GPS监测点,在滑坡体东侧稳定基岩上布设1个GPS基准点,另1个GPS基准点与邻近的木鱼包(数据来源于湖北省地质环点累计监测点位移见图2
滑坡监测共用。监测网点平面布置见图1,GPS监测
比水容重;g为重力加速度;t为时间;θ为体积含水量;ρw为水的密度。
初始条件H(x,y,0)=H(y,0)0x,水头边界条件H|流量边界条件k
аH
|аn
Γ1
(2)(3)(4)
=H(x,y,t)
Γ2
=-q(x,y,t)
2.2 滑坡稳定性计算模型
该模型采用极限平衡方法中的摩根斯坦-普莱斯方法。
2.3 计算步骤
采用GeoStudio有限元计算软件,首先在seep/w程序中作暂态渗流问题分析,得到各个不同时间下渗流场的水头分布,然后将渗流场结果应用到
图2 谭家河滑坡累计位移-降雨量-水库水位-时间相关性曲线
算。
slope/w程序中进行稳定性计
3 数值计算与分析3.1 计算模型
选取谭家河滑坡主滑剖面A-A'作为计算剖面,选用四边形单元进行网格划分,计算模型见图3,节点数13453个,单元数13314
个。
图3 计算模型
3.2 计算工况
根据三峡水库库水位调控方案,结合谭家河滑坡变形特征,为了解库水位变动对滑坡渗流场和稳定性的影响,库水位升降速率分别取0.4,0.6,1,1.2m/d四种工况。
3.3 滑坡物理力学参数
综合对滑坡试验数据的统计、类比与反算分析,计算采用的参数值见表1。
表1 滑坡计算参数
部位
容重/
凝聚力c/摩擦角/
弹模E/泊松比渗透系数/(kN·m-3)(°)(m·d-1)
滑体1813
2820.μ
80.2125
滑带17152018.50.320.05滑床
25.8
3080
41.5
6.1×104
3.4 计算结果及分析
3.4.1 不同升降速率下地下水位变化
库水位分别以4种不同速率,从145m上升到175到145m时刻的地下m时刻的地水下位水线位如线图如4图所5示,所从示,175图中m“下1”降、
2”、“3”、“4”分别表示库水位升降速率为0.4,0.6,
1水位线均随库水位的上升而上升,,1.2m/d。由图4可以看出,谭家河滑坡滑体内地下库水位上升速率越快,地下水位线越低,滑坡体阻滑段受到地下水的浮托作用范围越小,滑坡相对越稳定。由图5可以看出,谭家河滑坡滑体内地下水位线均随库水位的下降而下降,库水位下降速率越快,地下水位线越高,滑坡体阻滑段受到地下水的浮托作用范围越大,滑坡相对越不稳定。
因此,谭家河滑坡的稳定性主要受到地下水浮托减重作用(静水压力)的影响,浮托作用的范围越大,
滑坡越不稳定。
图4
不同库水位上升速率下地下水位线变化
图5 不同库水位下降速率下地下水位线变化
3.4.2 不同升降速率对滑坡稳定性的影响
库水位分别以4种不同升降速率,从145m上升到175m过程中不同库水位下的安全系数如图6所示,从175m下降到145m过程中不同库水位下的安全系数如图7
所示。
图6
不同库水位上升速率下安全系数的变化
图7 不同库水位下降速率下安全系数的变化
由图6可知,滑坡稳定性整体上随库水位的升高而降低,库水位达到175m时稳定性系数达到最小。库水位上升速率越小,对滑坡稳定性越不利,这是由于库水位上升速率越小,滑体浸润线位置相对越高,阻滑段受到浮托作用范围相对越大,抗滑力越小,滑坡越不稳定。由图7可知,
滑坡稳定性整体上随库水位的降低而升高,库水位达到145m时稳定性系数达到最大。
“
库水位下降速率越大,对滑坡稳定性越不利,这是由于库水位下降速率越大,滑体浸润线位置相对越高,阻滑段受到浮托作用范围相对越大,抗滑力越小,滑坡越不稳定。因此,库水位上升和高水位运行是影响谭家河滑坡稳定性的最重要因素,库水位上升速率越小对滑坡越不利。
参考文献:
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4 结论
(1)谭家河滑坡目前处于基本稳定状态,属于浮托减重型滑坡,未来随着库水位的周期性波动和降雨作用可能会失稳破坏。
(2)谭家河滑坡的稳定性主要受到地下水浮托减重作用的影响,浮托作用的范围越大,滑坡越不稳定。
(3)谭家河滑坡在库水位上升过程中,滑坡稳定性不断降低,并且上升速率越小对滑坡稳定性越不利。谭家河滑坡在库水位下降过程中,滑坡稳定性不断增高,并且下降速率越大对滑坡稳定性越不利。
(4)库水位上升和高水位运行是影响浮托减重型滑坡稳定性的最重要因素。
(编辑:赵凤超)
AnaiysisoninfiuenceofTGPreservoirwaterieveifiuctuationonstabiiityofTanjiaheLandsiide
WANGShimei
1,2
,LIUJialong
1,2
,WANGLi,YANGQiaojia
21
(1.CollegeofCivilEngineeringandArchitecture,ChinaThreeGorgesUniversity,Yichang443002,China;2.CollaborativeInnovationCen-terforGeo-HazardsandEco-EnvironmentinThreeGorgesArea,Yichang443002,China;3.CollegeofScienceandTechnology,ChinaThreeGorgesUniversity,Yichang443002,China)
fromThreeGorgesProjectDamisselectedasaresearchobject.TheinfluenceofdifferentwaterlevelfluctuationrateontheseepagefieldandGeostudio2007softwareisadopted,andthetransientseepageunderthewaterlevelfluctuationbetween145mto175missimulatedbyseep/terlevelfluctuationrate,thegroundwatercontourandthelandslidestabilityareobtained.
stabilityisdiscussed.ByanalyzingGPSdata,itisdeterminedthatTanjiahelandslideisatypicalbuoyancyweight-losslandslide.TheAbstract:
Tostudytheinfluenceofreservoirwaterlevelfluctuationonstabilityofthefordinglandslide,Tanjiahelandslide,about56km
wmodule,andtheflowfieldresultsareusedforstabilityanalysisbyslope/wmodule.Throughnumericalcalculation,therelationshipofwa-Keywords: reservoirwaterlevelfluctuation;numericalsimulation;buoyancyweight-losslandslides;groundwaterlevel;stability
(上接第82页)
櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅
Studyonnon-destructivetestingtechnoiogyofquaiity
ofconcretecutoffwaiiofbiastingrockfiiidams
XIEQingming
(YunnanInstituteofWater&HydropowerEngineeringInvestigation,DesignandResearch,YunnanKunming650021)Abstract:
Whenaconcretecutoffwallinblastingrockfilldamisconstructed,itmaycausesomedefects,suchasconcrete
segregation,mudintercalation,holes,whichdeterioratestheimperviouseffect.Soitisveryimportanttofindaneffectivetech-sionandcomparisononseveralnon-destructivetestingtechnologies,namelythesoundwavetransmissionmethod,thetransientAllofthesenon-destructivetestingtechnologieswereusedforcomprehensivequalitydetectionfortheconcretecutoffwall.nologytodetecttheconstructionqualityofconcretecutoffwall.Aimingatablastingrockfilldam,weconductadetaileddiscus-
surfacewavemethod,thehighdensityseismicimagemethod,theverticalreflectionmethodandtheelasticwaveCTtechnology.
lasticwaveCTtechnologycanindicatetherealqualityofthecutoffwall.ThesetechnologiesalsoprovideaneffectivemeansforKeywords: concretecutoffwall;non-destructivetestingofconcrete;qualitytesting;blastingrockfilldamthedetectionoftheconcretecutoffwallinothersimilarprojects.
Throughtesting,wecanunderstandintegrityofthewallandknowwhetheritcontainssomedefects.Theresultsshowthatthee-
三峡水库库水位升降对谭家河滑坡影响分析
作者:作者单位:
王世梅, 刘佳龙, 王力, 杨巧佳, WANG Shimei, LIU Jialong, WANG Li, YANG Qiaojia王世梅,刘佳龙,WANG Shimei,LIU Jialong(三峡大学 土木与建筑学院,湖北 宜昌 443002; 三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心,湖北 宜昌 443002), 王力,WANG Li(三峡大学科技学院,湖北 宜昌,443002), 杨巧佳,YANG Qiaojia(三峡大学 土木与建筑学院,湖北 宜昌,443002)人民长江
Yangtze River2015(8)
刊名:英文刊名:年,卷(期):
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引用本文格式:王世梅.刘佳龙.王力.杨巧佳.WANG Shimei.LIU Jialong.WANG Li.YANG Qiaojia 三峡水库库水位升降对谭家河滑坡影响分析[期刊论文]-人民长江 2015(8)