【摘要】：滑坡在內(nèi)外動(dòng)力因素作用下呈現(xiàn)出不同變形演化模式,每一種模式都具有其對(duì)應(yīng)的工程地質(zhì)條件和特定的變形破壞演變過程�；伦冃纹茐牡牡刭|(zhì)力學(xué)模式是滑坡地質(zhì)災(zāi)害穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及防治的重要基礎(chǔ),直接關(guān)系抗滑工程的安全性和治理效果。因此,開展不同演化模式的滑坡-抗滑樁體系動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法及抗滑樁設(shè)計(jì)推力計(jì)算方法研究,對(duì)滑坡穩(wěn)定性控制和抗滑樁結(jié)構(gòu)的防治效果評(píng)價(jià)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義�？紤]基于不同演化模式的滑坡-抗滑樁體系動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法是滑坡災(zāi)害防治研究的拓展性課題,研究的課題涉及滑坡演化過程內(nèi)在規(guī)律和宏觀特征、滑坡變形行為和力學(xué)特征、滑坡穩(wěn)定性主控因素、滑坡動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法、滑坡-抗滑樁體系動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法、滑坡推力計(jì)算方法和滑坡控制方法等諸多內(nèi)容。本文結(jié)合工程地質(zhì)調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、理論研究等方法,對(duì)該課題開展了系統(tǒng)的研究,主要研究成果如下:(1)在滑坡系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上,構(gòu)建與演化過程相對(duì)應(yīng)的不同類型滑坡演化過程內(nèi)在規(guī)律和宏觀變形特征,揭示了不同類型滑坡演化規(guī)律。通過進(jìn)行水庫(kù)滑坡分類,分析了不同類型滑坡形成條件、受力狀態(tài)和變形破壞模式,建立了不同類型滑坡地質(zhì)力學(xué)模型,提出了一種滑坡穩(wěn)定性系數(shù)-變形速率-滑面裂紋擴(kuò)展-時(shí)間模型來描述不同類型滑坡的漸進(jìn)演化過程內(nèi)在規(guī)律,并進(jìn)一步完善和建立不同類型滑坡不同演化階段的裂縫配套體系。(2)選取三峽庫(kù)區(qū)典型水庫(kù)滑坡為研究對(duì)象,結(jié)合工程地質(zhì)調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),分析了滑坡變形演化過程穩(wěn)定性主控因素。研究表明:滑坡變形具有明顯的分期變形特征,為典型的牽引式滑坡;采用灰色關(guān)聯(lián)模型定量評(píng)價(jià)滑坡變形對(duì)庫(kù)水位波動(dòng)和降雨強(qiáng)度響應(yīng)程度,滑坡不同階段變形與該階段變形控制因素具有較強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系,隨著滑坡的變形演化,影響滑坡穩(wěn)定性主控因素不是一成不變的,將隨著變形演化而發(fā)生改變,滑坡前部主控因素由庫(kù)水位下降作用轉(zhuǎn)化為由庫(kù)水位下降和降雨聯(lián)合作用,滑坡中后部主控因素由降雨逐步轉(zhuǎn)化為由降雨和庫(kù)水位下降聯(lián)合作用;最后,滑坡整體變形主控因素為降雨和庫(kù)水位下降聯(lián)合作用。(3)基于巖土體應(yīng)變軟化特性和漸進(jìn)破壞理論,研究了不同類型滑坡漸進(jìn)演化過程中穩(wěn)定性變化規(guī)律。不同類型滑坡在漸進(jìn)演化過程中表現(xiàn)出不同的變形特征與力學(xué)行為,以不平衡推力法和不同類型滑坡漸進(jìn)演化特征為基礎(chǔ),提出了不同類型滑坡臨界狀態(tài)條塊的確定方法,并建立不同類型滑坡漸進(jìn)破壞過程穩(wěn)定性計(jì)算模型,提出了滑坡隨著漸進(jìn)演化過程的滑帶參數(shù)取值方法,并闡明了動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)實(shí)現(xiàn)過程。以三個(gè)典型工程實(shí)例分析表明:牽引式滑坡和復(fù)合式滑坡穩(wěn)定性降低速率由大到小再到大、推移式滑坡穩(wěn)定性降低速率由小到大的過程,說明不同類型滑坡在漸進(jìn)演化過程中不同部位對(duì)穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)不同,同時(shí)驗(yàn)證了不同類型滑坡的變形規(guī)律。(4)在不同類型滑坡演化規(guī)律研究基礎(chǔ)上,探討了不同類型滑坡-抗滑樁體系演化過程宏觀變形特征,引入等效原理,提出了決定復(fù)合塊體各參數(shù)的表達(dá)式,建立了滑坡-抗滑樁體系穩(wěn)定性評(píng)價(jià)模型,開展了不同樁位、不同樁寬和樁間距比與滑坡-抗滑樁體系穩(wěn)定性之間定量關(guān)系研究。研究表明:設(shè)樁后,滑坡的整體穩(wěn)定性得到相應(yīng)提高,滑坡-抗滑樁體系在漸進(jìn)演化過程中穩(wěn)定性呈現(xiàn)一個(gè)逐漸降低趨勢(shì),而不同樁位對(duì)不同類型滑坡-抗滑樁體系穩(wěn)定性起的作用不同,反應(yīng)了牽引式滑坡最優(yōu)加固位置在滑坡前部,推移式滑坡最優(yōu)加固位置在滑坡后部,復(fù)合式滑坡綜合最優(yōu)加固位置在滑坡前部。隨著a逐漸減小,滑坡-抗滑樁體系穩(wěn)定性逐漸降低且最后趨于滑坡穩(wěn)定性變化規(guī)律;滑坡-抗滑樁體系穩(wěn)定性系數(shù)下降的百分比隨著a值減小呈現(xiàn)從慢到快、再到慢的過程,最后趨于平穩(wěn)的變化規(guī)律。(5)基于時(shí)間序列分析原理和損傷力學(xué)原理,建立了滑坡位移分解數(shù)學(xué)模型、滑坡變形和穩(wěn)定性系數(shù)定量關(guān)系式,提出了基于位移-時(shí)間曲線的滑坡-抗滑樁體系動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法。以馬家溝滑坡-抗滑樁體系為例,從定量的角度評(píng)價(jià)了滑坡-抗滑樁體系穩(wěn)定性與降雨和庫(kù)水位波動(dòng)的響應(yīng)特征:在滑坡-抗滑樁體系變形演化過程中,不同部位穩(wěn)定性隨著時(shí)間逐漸降低,現(xiàn)階段處于蠕滑變形狀態(tài)的滑坡穩(wěn)定性系數(shù)基本趨于1.0,并且穩(wěn)定性系數(shù)在外界影響因素(降雨和庫(kù)水位)出現(xiàn)波動(dòng),降雨和庫(kù)水位下降加快了滑坡-抗滑樁體系變形并且降低了其穩(wěn)定性,庫(kù)水位上升可以適當(dāng)抑制滑坡-抗滑樁體系變形并且增加了其穩(wěn)定性。(6)考慮滑坡漸進(jìn)破壞過程和滑坡變形演化模式,提出了不同類型滑坡推力計(jì)算方法。研究表明:同一滑坡以牽引式、推移式和復(fù)合式漸進(jìn)破壞到第5狀態(tài)時(shí)的推力大小分別為4100,4980和3150 kN/m,推移式漸進(jìn)破壞時(shí)推力最大,說明滑坡以不同演化模式破壞時(shí)推力存在明顯差異;針對(duì)不同類型滑坡,不同區(qū)段采用不同的安全系數(shù)進(jìn)行控制,即控制主動(dòng)變形區(qū)、確保被動(dòng)變形區(qū)穩(wěn)定,并通過三個(gè)典型的滑坡工程實(shí)例進(jìn)行計(jì)算分析,為不同類型滑坡設(shè)計(jì)推力計(jì)算提供一種科學(xué)的定量確定方法。同時(shí),基于不同類型滑坡漸進(jìn)演化過程中滑坡穩(wěn)定性和推力的變化一般性規(guī)律,探討了不同類型滑坡的識(shí)別、各個(gè)變形階段信息監(jiān)測(cè)、反饋及動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià),并提出了不同類型滑坡早期實(shí)行主動(dòng)變形體控制及結(jié)合變形演化特征實(shí)行過程控制的方法,對(duì)滑坡的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和防治具有重要指導(dǎo)意義。本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)歸納如下:(1)提出了不同類型滑坡動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法以不平衡推力法和不同類型滑坡的演化特征為基礎(chǔ),提出了不同類型滑坡漸進(jìn)破壞過程中臨界狀態(tài)條塊確定方法,通過建立不同類型滑坡的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)模型及確定滑坡巖土體參數(shù)時(shí)空分布規(guī)律,提出了不同類型滑坡動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法,為滑坡-抗滑樁結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定性評(píng)價(jià)奠定基礎(chǔ)。(2)提出了不同類型滑坡-抗滑樁體系動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法研究了不同類型滑坡-抗滑樁體系演化過程宏觀特征,通過引入等效原理,提出了決定復(fù)合塊體各參數(shù)的表達(dá)式,并建立了滑坡-抗滑樁體系動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性計(jì)算公式及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)實(shí)現(xiàn)方法;開展了不同樁位與滑坡-抗滑樁體系穩(wěn)定性之間的定量關(guān)系、不同樁寬和樁間距比與滑坡-抗滑樁體系穩(wěn)定性定量關(guān)系研究,結(jié)合局部和整體協(xié)調(diào)變形對(duì)不同演化模式下的抗滑樁布設(shè)方式進(jìn)行定量評(píng)估�；谖灰�-時(shí)間曲線的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法從定量的角度評(píng)價(jià)了滑坡-抗滑樁體系穩(wěn)定性隨降雨和庫(kù)水位波動(dòng)的演化規(guī)律,為提出滑坡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法提供依據(jù)。(3)提出了基于不同演化模式的滑坡推力計(jì)算方法考慮滑坡的漸進(jìn)破壞過程,提出了不同類型滑坡的漸進(jìn)破壞過程推力計(jì)算方法。提出了不同類型滑坡不同區(qū)段采用不同的安全系數(shù)進(jìn)行控制,即控制主動(dòng)變形區(qū)的穩(wěn)定,被動(dòng)變形區(qū)亦可保持穩(wěn)定,提出了不同類型滑坡推力計(jì)算方法,從而為不同演化模式滑坡設(shè)計(jì)推力提供一種科學(xué)的定量確定方法,對(duì)實(shí)現(xiàn)滑坡有效防治具有重要指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P642.22
【圖文】：

（2）滑坡外動(dòng)力激勵(lì)系統(tǒng)分類：對(duì)于水庫(kù)滑坡而言，降雨和庫(kù)水位變動(dòng)是滑坡變形演化的主要誘發(fā)因素。大量的調(diào)查結(jié)果和監(jiān)測(cè)資料分析顯示，不同類型的滑坡在庫(kù)水位下降時(shí)期、強(qiáng)降雨時(shí)期和庫(kù)水位上升時(shí)期，各自都產(chǎn)生不同變形特征，基于此，可以將滑坡分為降雨入滲型滑坡、水庫(kù)蓄水型滑坡和水庫(kù)泄水型滑坡。另外，基于滑坡的動(dòng)力效應(yīng)（即水動(dòng)力學(xué)效應(yīng)和材料力學(xué)效應(yīng)），可將水庫(kù)滑劃分為庫(kù)水浮力型滑坡、動(dòng)水壓力型滑坡和庫(kù)水侵泡軟化型滑坡。（3）滑坡變形狀態(tài)演化系統(tǒng)分類：根據(jù)滑坡變形演化過程表現(xiàn)特征的不同，滑坡可分為突然失穩(wěn)型滑坡和漸進(jìn)破壞型滑坡。另外，根據(jù)不同類型滑坡變形力學(xué)機(jī)制以及初始變形部位的不同，可將滑坡劃分為牽引式滑坡、推移式滑坡和復(fù)合式滑坡。在科學(xué)研究和工程實(shí)踐中，按滑坡變形力學(xué)模式分類對(duì)滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和防治具有重大的意義而被廣泛應(yīng)用。

出漸進(jìn)演化特征。當(dāng)前對(duì)于滑坡變形過程穩(wěn)定性主變形而非漸進(jìn)演化過程的主控因素研究。而且，現(xiàn)和降雨對(duì)滑坡整體穩(wěn)定性的影響，但隨著不斷深入都是一個(gè)漸進(jìn)演化的過程，而在這個(gè)過程中影響因的。因此，依據(jù)水庫(kù)滑坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征及變形特征，從定量和定性相結(jié)合的角度確定滑坡的變形過程位于長(zhǎng)江與其支流東p<河交匯地帶，該滑坡南臨長(zhǎng)）。東p<河源于溪丘灣鄉(xiāng)甘坪東北部罐子口，匯 6 條稱板橋河。向南延伸至柚子樹大橋長(zhǎng)約 7km，稱店江，稱東p<溪。東p<河全長(zhǎng) 17km，河床均寬 20m，1.18 億 m3，流域面積 65km2�；聟^(qū)及其周邊地表為沖溝），為本區(qū)主要排水通道，雨季短期洪水匯聚

本文編號(hào)：2715925