【摘要】：斜坡失穩(wěn)條件和失穩(wěn)概率預(yù)測(cè)是水利工程和地質(zhì)工程領(lǐng)域的主要任務(wù)之一�；聻�(zāi)害是斜坡失穩(wěn)的直接結(jié)果�；趯�(duì)滑坡災(zāi)害的調(diào)查分析,選擇適合的計(jì)算模型,預(yù)測(cè)斜坡失穩(wěn)條件和失穩(wěn)概率,是預(yù)防滑坡災(zāi)害的基礎(chǔ),是制定滑坡災(zāi)害防治對(duì)策的依據(jù)。湖南辰溪縣因其特殊的自然地理與地質(zhì)環(huán)境,是湖南省多發(fā)滑坡災(zāi)害的地區(qū)之一。本文在對(duì)湖南辰溪縣滑坡災(zāi)害及其隱患調(diào)查基礎(chǔ)上,從工程地質(zhì)巖組、斜坡類型和宏觀穩(wěn)定性角度,兼顧威脅對(duì)象,選取兩處典型的不穩(wěn)定斜坡作為研究對(duì)象,即西莊坪16組不穩(wěn)定斜坡和酉莊不穩(wěn)定斜坡,采用Geo Studio軟件中SEEP/W模塊和SLOPE/W模塊耦合分析了不同暴雨工況下的斜坡穩(wěn)定性及其變化規(guī)律和內(nèi)在機(jī)理,預(yù)測(cè)其失穩(wěn)條件;根據(jù)分析結(jié)果擬合其進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)的I-D曲線,初步判斷其進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)的累計(jì)降雨量閾值;基于斜坡穩(wěn)定性對(duì)巖土參數(shù)的敏感性以及參數(shù)量值變異范圍,采用蒙特卡洛法預(yù)測(cè)西莊坪16組不穩(wěn)定斜坡在不同暴雨工況下的失穩(wěn)概率,評(píng)價(jià)其危險(xiǎn)狀態(tài),并基于失穩(wěn)概率分析結(jié)果,分別擬合了失穩(wěn)概率大于0和50%的I-D曲線,初步判斷其失穩(wěn)概率大于0和50%的累計(jì)降雨量閾值。論文研究發(fā)現(xiàn):(1)紅層覆蓋層滑坡及其隱患和灰?guī)r殘積土滑坡是辰溪縣主要的滑坡災(zāi)害及其隱患,分別占滑坡災(zāi)害及隱患總數(shù)的58.6%和24.1%,其主要影響因素是降雨和人類工程活動(dòng)。(2)西莊坪16組不穩(wěn)定斜坡(1)在50年一遇最大日降雨工況下、100年一遇最大日降雨工況下,穩(wěn)定性最低值分別為1.093、1.080,始終處于穩(wěn)定和基本穩(wěn)定狀態(tài),其最大失穩(wěn)概率分別為7.05%、11.15%,處于低危險(xiǎn)狀態(tài)。(2)在持續(xù)中雨(25mm/d)、持續(xù)大雨(50mm/d)、持續(xù)暴雨(100mm/d)、持續(xù)大暴雨(200mm/d)工況下,進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間分別為第20天、第9天、第5天、第3天,此時(shí)的失穩(wěn)概率分別為57.65%,77.85%,86.75%,87.30%,分別處于中等危險(xiǎn)狀態(tài)、高危險(xiǎn)狀態(tài)、高危險(xiǎn)狀態(tài)、高危險(xiǎn)狀態(tài)。(3)該斜坡進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)的I-D曲線方程為:I=611.21D~(-1.092),初步判斷其進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)的累計(jì)降雨量閾值大致為500mm。(4)該斜坡穩(wěn)定性對(duì)含礫粉質(zhì)粘土的飽和重度、飽和粘聚力、飽和內(nèi)摩擦角的敏感度分別為0.2719、0.0530、0.0324;斜坡穩(wěn)定性對(duì)強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖的飽和重度、飽和粘聚力、飽和內(nèi)摩擦角的敏感度分別為0.0164、0.4022、0.5593。(5)該斜坡穩(wěn)定性與失穩(wěn)概率具有良好的大致對(duì)應(yīng)關(guān)系,穩(wěn)定性大于1.15、等于1.10、1.05、1.00對(duì)應(yīng)失穩(wěn)概率分別大致為0%、5%、20%、50%。(6)該斜坡基于失穩(wěn)概率分析得出的失穩(wěn)概率大于0和50%的I-D曲線方程分別為:I=195.44D~(0.883)、I=611.21D~(-1.092);初步判斷其失穩(wěn)概率大于0和50%的累計(jì)降雨量閾值分別大致為250mm和450mm。(3)酉莊不穩(wěn)定斜坡(1)在50年一遇最大日降雨工況下、100年一遇最大日降雨工況下,穩(wěn)定性最低值均為1.061,始終處于穩(wěn)定和基本穩(wěn)定狀態(tài)。(2)在持續(xù)中雨(25mm/d)、持續(xù)大雨(50mm/d)、持續(xù)暴雨(100mm/d)、持續(xù)大暴雨(200mm/d)工況下,進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間分別為第13天、第5天、第3天、第2天。(3)該斜坡進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)的I-D曲線方程為:061.169.333-=DI,初步判斷其進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)的累計(jì)降雨量閾值大致為300mm。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P642.22
【圖文】：

10圖 2-1 研究區(qū)位置圖2.1.2 氣象研究區(qū)位于長(zhǎng)江以南，緯度偏低，屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候，氣候特征為春暖多雨、夏季干熱、秋高氣爽、冬季寒冷，四季分明，雨量充沛。辰溪縣雨季為 4-8 月份，年均氣溫 16.9℃左右，極端最高氣溫 41℃左右，極端最低溫-12.3℃左右。年均降雨量約 1326-1400mm，年最大降雨量 1983mm，降雨分布不均。

采用泰森多邊形法計(jì)算連續(xù) 5 年月平均降雨量，來(lái)近似反映多年月平均降雨量的大小（表 2-1、圖2-2）。表 2-1 辰溪縣連續(xù) 5 年（2012~2016）月平均降雨量月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12降雨量（mm）37.2 46.6 102.8 161.9 260.6 247.3 226.6 102.4 140.8 69.2 100.4 52.7占年降雨量（%）2.4 3.0 6.6 10.4 16.8 15.9 14.6 6.6 9.1 4.5 6.5 3.4圖 2-2 辰溪縣 5 年（2012~2016）月平均降雨量直方圖辰溪從 6 月 22 日起開(kāi)始強(qiáng)降雨，最大累計(jì)降雨量潭灣 411.0mm，其次修溪298.0mm，第三是辰溪縣城 278.3mm。此次強(qiáng)降雨范圍廣、時(shí)間長(zhǎng)、強(qiáng)度大。全縣普遍受災(zāi)，縣城最高水位超警戒水位 7.56m，接近百年一遇。雪峰山北部地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查項(xiàng)目組于 2017 年 6 月初在辰溪縣安裝了一系列降雨量監(jiān)測(cè)裝置，完整監(jiān)測(cè)了2017年6月底特大暴雨全過(guò)程。根據(jù)離西莊坪16組不穩(wěn)定斜坡和酉莊不穩(wěn)定斜坡距離最近的譚灣鎮(zhèn)站點(diǎn)監(jiān)測(cè)結(jié)果，本次特大暴雨日降雨量分布如圖 2-3。

圖 2-3 2017 年 6 月底特大暴雨日降雨量分布圖（潭灣鎮(zhèn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)）2.1.3 水文研究區(qū)內(nèi)河流屬沅江水系，沅江流域南北長(zhǎng)、東西窄，略呈自西南斜向東北的矩形，地勢(shì)上跨越我國(guó)第二、第三級(jí)階梯，大部分區(qū)域?yàn)樯降厍鹆甑貐^(qū)，上游分布有苗嶺山脈，兩側(cè)分布有武陵山、雪峰山兩大山脈。沅江平均河寬約400m，多年平均流量為 1792m3/s，最大流量出現(xiàn)在 7 月份，為 4970 m3/s；最小流量出現(xiàn)在 1 月份，為 481.3 m3/s。多年平均水位為 111.72m，最高水位多出現(xiàn)在 5-6 月份，平均為 118.30m，最高水位達(dá) 121.99m；最低水位多出現(xiàn)在 12-1 月份，平均最低水位為 109.85m，極低只有 109.38m。研究區(qū)內(nèi)發(fā)育的沅江支流主要有辰水、雙溪、落衣溪、巖門溪、松溪、干溪、蒲溪、柿溪、修溪、征溪等。2.2 地形地貌

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2751270