【摘要】：滑坡在內(nèi)外動力因素作用下呈現(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)力學模式是滑坡地質(zhì)災(zāi)害穩(wěn)定性評價及防治的重要基礎(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-抗滑樁體系動態(tài)穩(wěn)定性評價方法及抗滑樁設(shè)計推力計算方法研究,對滑坡穩(wěn)定性控制和抗滑樁結(jié)構(gòu)的防治效果評價具有重要的現(xiàn)實意義�？紤]基于不同演化模式的滑坡-抗滑樁體系動態(tài)穩(wěn)定性評價方法是滑坡災(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特征、滑坡穩(wěn)定性主控因素、滑坡動態(tài)穩(wěn)定性評價方法、滑坡-抗滑樁體系動態(tài)穩(wěn)定性評價方法、滑坡推力計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)場監(jiān)測、理論研究等方法,對該課題開展了系統(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。通過進行水庫滑坡分類,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-滑面裂紋擴展-時間模型來描述不同類型滑坡的漸進演化過程內(nèi)在規(guī)律,并進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)選取三峽庫區(qū)典型水庫滑坡為研究對象,結(jié)合工程地質(zhì)調(diào)查和現(xiàn)場監(jiān)測數(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)模型定量評價滑坡變形對庫水位波動和降雨強度響應(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水位下降作用轉(zhuǎn)化為由庫水位下降和降雨聯(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)變軟化特性和漸進破壞理論,研究了不同類型滑坡漸進演化過程中穩(wěn)定性變化規(guī)律。不同類型滑坡在漸進演化過程中表現(xiàn)出不同的變形特征與力學行為,以不平衡推力法和不同類型滑坡漸進演化特征為基礎(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破壞過程穩(wěn)定性計算模型,提出了滑坡隨著漸進演化過程的滑帶參數(shù)取值方法,并闡明了動態(tài)穩(wěn)定性評價實現(xiàn)過程。以三個典型工程實例分析表明: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演化過程中不同部位對穩(wěn)定性的貢獻不同,同時驗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)的表達式,建立了滑坡-抗滑樁體系穩(wěn)定性評價模型,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-抗滑樁體系在漸進演化過程中穩(wěn)定性呈現(xiàn)一個逐漸降低趨勢,而不同樁位對不同類型滑坡-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)基于時間序列分析原理和損傷力學原理,建立了滑坡位移分解數(shù)學模型、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-時間曲線的滑坡-抗滑樁體系動態(tài)穩(wěn)定性評價方法。以馬家溝滑坡-抗滑樁體系為例,從定量的角度評價了滑坡-抗滑樁體系穩(wěn)定性與降雨和庫水位波動的響應(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(降雨和庫水位)出現(xiàn)波動,降雨和庫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,庫水位上升可以適當抑制滑坡-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)合式漸進破壞到第5狀態(tài)時的推力大小分別為4100,4980和3150 kN/m,推移式漸進破壞時推力最大,說明滑坡以不同演化模式破壞時推力存在明顯差異;針對不同類型滑坡,不同區(qū)段采用不同的安全系數(shù)進行控制,即控制主動變形區(qū)、確保被動變形區(qū)穩(wěn)定,并通過三個典型的滑坡工程實例進行計算分析,為不同類型滑坡設(shè)計推力計算提供一種科學的定量確定方法。同時,基于不同類型滑坡漸進演化過程中滑坡穩(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別、各個變形階段信息監(jiān)測、反饋及動態(tài)評價,并提出了不同類型滑坡早期實行主動變形體控制及結(jié)合變形演化特征實行過程控制的方法,對滑坡的穩(wěn)定性評價和防治具有重要指導(dǎo)意義。本文主要創(chuàng)新點歸納如下:(1)提出了不同類型滑坡動態(tài)穩(wěn)定性評價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態(tài)穩(wěn)定性評價模型及確定滑坡巖土體參數(shù)時空分布規(guī)律,提出了不同類型滑坡動態(tài)穩(wěn)定性評價方法,為滑坡-抗滑樁結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定性評價奠定基礎(chǔ)。(2)提出了不同類型滑坡-抗滑樁體系動態(tài)穩(wěn)定性評價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)的表達式,并建立了滑坡-抗滑樁體系動態(tài)穩(wěn)定性計算公式及穩(wěn)定性評價實現(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)變形對不同演化模式下的抗滑樁布設(shè)方式進行定量評估�；谖灰�-時間曲線的動態(tài)穩(wěn)定性評價方法從定量的角度評價了滑坡-抗滑樁體系穩(wěn)定性隨降雨和庫水位波動的演化規(guī)律,為提出滑坡結(jié)構(gòu)設(shè)計方法提供依據(jù)。(3)提出了基于不同演化模式的滑坡推力計算方法考慮滑坡的漸進破壞過程,提出了不同類型滑坡的漸進破壞過程推力計算方法。提出了不同類型滑坡不同區(qū)段采用不同的安全系數(shù)進行控制,即控制主動變形區(qū)的穩(wěn)定,被動變形區(qū)亦可保持穩(wěn)定,提出了不同類型滑坡推力計算方法,從而為不同演化模式滑坡設(shè)計推力提供一種科學的定量確定方法,對實現(xiàn)滑坡有效防治具有重要指導(dǎo)意義。
【學位授予單位】：中國地質(zhì)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P642.22
【圖文】：

（2）滑坡外動力激勵系統(tǒng)分類：對于水庫滑坡而言，降雨和庫水位變動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)測資料分析顯示，不同類型的滑坡在庫水位下降時期、強降雨時期和庫水位上升時期，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、水庫蓄水型滑坡和水庫泄水型滑坡。另外，基于滑坡的動力效應(yīng)（即水動力學效應(yīng)和材料力學效應(yīng)），可將水庫滑劃分為庫水浮力型滑坡、動水壓力型滑坡和庫水侵泡軟化型滑坡。（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)型滑坡和漸進破壞型滑坡。另外，根據(jù)不同類型滑坡變形力學機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。在科學研究和工程實踐中，按滑坡變形力學模式分類對滑坡穩(wěn)定性評價和防治具有重大的意義而被廣泛應(yīng)用。

出漸進演化特征。當前對于滑坡變形過程穩(wěn)定性主變形而非漸進演化過程的主控因素研究。而且，現(xiàn)和降雨對滑坡整體穩(wěn)定性的影響，但隨著不斷深入都是一個漸進演化的過程，而在這個過程中影響因的。因此，依據(jù)水庫滑坡地質(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江與其支流東p<河交匯地帶，該滑坡南臨長）。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約 7km，稱店江，稱東p<溪。東p<河全長 17km，河床均寬 20m，1.18 億 m3，流域面積 65km2。滑坡區(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：2715925