本文關(guān)鍵詞：瀾滄江古水水電站梅里石3號(hào)巨型古滑坡復(fù)活機(jī)制及穩(wěn)定性研究

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【摘要】：梅里石3號(hào)滑坡位于云南省德欽縣佛山鄉(xiāng)梅里石村正對(duì)的瀾滄江左岸,行政區(qū)劃屬于佛山鄉(xiāng)江坡村,距離古水水電站壩址約4.1km。目前,滑坡變形破壞跡象明顯,前緣呈疊瓦狀逐級(jí)滑塌,中后部發(fā)生整體推移變形,一旦滑坡復(fù)活失穩(wěn),將對(duì)擬建的古水電站的修建、運(yùn)營(yíng)造成一定的影響。因此,研究滑坡的成因機(jī)制及復(fù)活機(jī)制,并進(jìn)一步評(píng)價(jià)滑坡的穩(wěn)定性,對(duì)電站的安全修建、運(yùn)行有工程實(shí)用價(jià)值,研究成果對(duì)庫(kù)區(qū)類似斜坡的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)具有一定的參考價(jià)值。本文在詳細(xì)闡述區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件和滑坡區(qū)工程地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,概括了滑坡的基本特征,在遵循“地質(zhì)過(guò)程機(jī)制分析”的同時(shí),結(jié)合離散元和有限元數(shù)值模擬對(duì)滑坡的成因機(jī)制和復(fù)活機(jī)制進(jìn)行了分析。最后,采用極限平衡理論和三維數(shù)值模擬軟件對(duì)滑坡穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。本文主要研究?jī)?nèi)容及取得的研究成果如下。(1)梅里石3號(hào)滑坡平面上呈“U”型,主滑方向約NW43°,滑坡分布高程為2700m~3300m,相對(duì)高差約600m,其前緣剪出口距離瀾滄江正常水面約650m,距離正常蓄水位約430m,屬典型的高位滑坡,滑坡堆積體平均厚度約35m,面積約55×104m2,體積約1000×104m3。(2)通過(guò)對(duì)梅里石3號(hào)滑坡的詳細(xì)調(diào)查,整個(gè)滑坡堆積體變形破壞跡象明顯,在坡體各部位均出現(xiàn)明顯變形跡象,前緣因受地形因素影響,主要表現(xiàn)為疊瓦狀的逐級(jí)滑塌,中后部破壞模式為推移式。(3)滑坡區(qū)構(gòu)造抬升作用強(qiáng)烈,瀾滄江河谷下切迅速,巖體卸荷回彈,巖層產(chǎn)生彎曲-傾倒變形。由于變質(zhì)砂巖、板巖厚度較薄,在斜坡傾倒變形發(fā)展過(guò)程中,層狀巖體易被折斷形成傾向坡外的破裂面,斜坡的繼續(xù)變形將受控于傾坡外的折斷面,變形破壞模式轉(zhuǎn)為蠕滑-拉裂變形。(4)采用離散元軟件(UDEC)對(duì)河谷下切過(guò)程中的斜坡變形過(guò)程進(jìn)行了研究,得出陡傾層狀巖體彎曲→傾倒→折斷的演化過(guò)程;采用有限元軟件對(duì)強(qiáng)傾倒巖體演化為滑坡的過(guò)程進(jìn)行了研究,得出強(qiáng)傾倒巖體沿貫通折斷面發(fā)生蠕滑-拉裂的破壞模式。(5)通過(guò)調(diào)查走訪及資料收集,確定了造成滑坡復(fù)活的兩個(gè)因素。通過(guò)數(shù)值模擬研究,得出如下認(rèn)識(shí):降雨過(guò)程中,堆積體內(nèi)剪應(yīng)變集中區(qū)范圍不斷擴(kuò)大,量值也同時(shí)增大,同時(shí)堆積體各部位變形逐漸增大,且主要集中在前緣及中部;水渠入滲過(guò)程中,堆積體內(nèi)暫態(tài)飽和區(qū)范圍不斷擴(kuò)大,同時(shí)抬升了地下水位,滑帶土接近飽和,導(dǎo)致入滲兩年后穩(wěn)定性系數(shù)已小于1。(6)利用極限平衡軟件對(duì)滑坡整體和局部穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算,得出了以下結(jié)論:滑坡堆積體在天然狀態(tài)下,各期次活動(dòng)體穩(wěn)定性狀況良好,但若考慮暴雨、地震極端工況時(shí),中后堆積體穩(wěn)定性系數(shù)顯著降低,存在失穩(wěn)的可能。(7)利用基于變形理論的FLAC-3D軟件對(duì)滑坡堆積體在天然和暴雨工況下的應(yīng)力應(yīng)變特征進(jìn)行分析,得出以下結(jié)論:兩種工況下,剪應(yīng)變?cè)隽吭龈邘Ь磁c前部貫通,滑坡在兩種工況下均不會(huì)發(fā)生大規(guī)模整體滑動(dòng);暴雨工況下,位移量值顯著增大,最大位移由13cm增加到30cm,滑坡穩(wěn)定性明顯下降;暴雨工況下,剪切屈服區(qū)域分布范圍明顯擴(kuò)大,廣泛分布于滑坡中前部及滑坡邊界周圍,堆積體中前部可能發(fā)生局部剪切破壞。
【關(guān)鍵詞】：梅里石3號(hào)滑坡 成因機(jī)制 復(fù)活機(jī)制 數(shù)值模擬 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P642.22
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第1章 前言12-21
• 1.1 選題依據(jù)和研究意義12-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-18
• 1.2.1 滑坡成因機(jī)制研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.2 滑坡復(fù)活機(jī)制研究現(xiàn)狀16
• 1.2.3 滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容、思路及技術(shù)路線18-21
• 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容18-19
• 1.3.2 研究思路及技術(shù)路線19-21
• 第2章 梅里石3號(hào)滑坡地質(zhì)環(huán)境條件分析21-34
• 2.1 自然地理21-22
• 2.1.1 地理位置21
• 2.1.2 氣象水文21-22
• 2.2 區(qū)域地質(zhì)環(huán)境22-28
• 2.2.1 地形地貌22-23
• 2.2.2 地質(zhì)構(gòu)造23-25
• 2.2.3 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)25-26
• 2.2.4 區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)26
• 2.2.5 區(qū)域地震活動(dòng)26-28
• 2.3 滑坡區(qū)工程地質(zhì)條件28-34
• 2.3.1 地形地貌28-29
• 2.3.2 地層巖性29-30
• 2.3.3 地質(zhì)構(gòu)造30-31
• 2.3.4 水文地質(zhì)條件31-32
• 2.3.5 不良地質(zhì)作用32-33
• 2.3.6 人類工程活動(dòng)33-34
• 第3章 滑坡的基本特征34-57
• 3.1 滑坡的形態(tài)特征及規(guī)模34-37
• 3.2 滑坡物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征37-42
• 3.2.1 物質(zhì)組成37-38
• 3.2.2 結(jié)構(gòu)特征38-42
• 3.3 滑帶及滑床特征42-45
• 3.3.1 滑帶特征42-43
• 3.3.2 滑床特征43-45
• 3.4 滑坡的變形特征45-51
• 3.4.1 滑坡前緣變形特征47
• 3.4.2 滑坡左邊界變形特征47-48
• 3.4.3 滑坡右邊界變形特征48-49
• 3.4.4 滑坡中后部變形特征49-50
• 3.4.5 滑坡變形特征小結(jié)50-51
• 3.5 滑坡區(qū)巖土體物理力學(xué)特征51-57
• 3.5.1 滑坡堆積體物理力學(xué)特征51-52
• 3.5.2 滑帶土物理力學(xué)特征52-53
• 3.5.3 巖土體力學(xué)參數(shù)綜合取值53-57
• 第4章 古滑坡成因機(jī)制分析57-72
• 4.1 古滑坡形成條件分析57-58
• 4.2 古滑坡成因機(jī)制定性分析58-61
• 4.3 古滑坡成因機(jī)制數(shù)值模擬分析61-71
• 4.3.1 離散元模型的建立及參數(shù)的選取61-63
• 4.3.2 原始斜坡傾倒變形演化過(guò)程分析63-68
• 4.3.3 傾倒變形體形成滑坡演化過(guò)程分析68-71
• 4.4 古滑坡成因機(jī)制綜合分析71-72
• 第5章 滑坡復(fù)活機(jī)制分析72-88
• 5.1 滑坡復(fù)活影響因素分析72-74
• 5.2 連續(xù)強(qiáng)降雨入滲影響分析74-81
• 5.2.1 模型的建立74-76
• 5.2.2 降雨入滲過(guò)程滲流場(chǎng)分析76-77
• 5.2.3 降雨入滲過(guò)程滲流場(chǎng)-應(yīng)力場(chǎng)耦合分析77-81
• 5.3 水渠滲漏入滲坡體影響分析81-87
• 5.3.1 模型的建立81-82
• 5.3.2 水渠入滲過(guò)程分析82-85
• 5.3.3 堆積體內(nèi)儲(chǔ)存水消散過(guò)程分析85-87
• 5.4 復(fù)活機(jī)制綜合分析87-88
• 第6章 滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)88-109
• 6.1 滑坡穩(wěn)定性定性分析88
• 6.2 基于極限平衡理論的滑坡穩(wěn)定性分析88-97
• 6.2.1 計(jì)算剖面的選取88-90
• 6.2.2 計(jì)算參數(shù)的選取90
• 6.2.3 計(jì)算工況90
• 6.2.4 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)90-91
• 6.2.5 計(jì)算結(jié)果分析91-94
• 6.2.6 因素敏感性分析94-97
• 6.3 基于變形理論的三維滑坡穩(wěn)定性分析97-108
• 6.3.1 模型的建立97-98
• 6.3.2 計(jì)算參數(shù)的選取98
• 6.3.3 天然狀態(tài)下滑坡穩(wěn)定性分析98-103
• 6.3.4 暴雨?duì)顟B(tài)下滑坡穩(wěn)定性分析103-107
• 6.3.5 小結(jié)107-108
• 6.4 防治措施及建議108-109
• 結(jié)論109-111
• 致謝111-112
• 參考文獻(xiàn)112-115
• 攻讀學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果115

【參考文獻(xiàn)】

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