不同降雨条件下吾隘滑坡稳定性分析

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吾隘滑坡位于广西南丹县吾隘镇,其所在地区位于云贵高原向桂西北丘陵过渡的斜坡地带,山地丘陵地貌分布广泛,斜坡表面广泛覆盖着残坡积土。桂西北是广西滑坡频发的地区,其主要发生在连续阴雨、暴雨的时段。而针对南丹县地区降雨型滑坡的相关研究较少,因此,通过对吾隘滑坡的研究,既可以排除其对周边群众的安全威胁,还可以为其所在区类似滑坡稳定性分析提供参考。本文以吾隘滑坡为研究对象,进行了野外踏勘以及钻探;查明了滑坡的边界、形态及规模特征、滑坡体结构特征及其变形特征;进行了现场试验研究以及室内试验分析;对滑坡的变形演化机制及变形破坏模式进行了分析;运用极限平衡法及有限差分法,对在降雨条件下的吾隘滑坡进行稳定性分析以及应力应变分析。主要结论和认识如下:(1)现场勘查表明:吾隘滑坡地处低山沟谷地貌,坡度较陡,存在两处较明显的滑塌,且在滑坡中后缘有明显的拉张裂缝。(2)通过钻探,查明了滑坡的地层以及物质组成。进行了原位双环试验,测得了滑体土的渗透性,属于中等透水。而下伏基岩为弱透水的砂质泥岩,其起到相对隔水的作用,这有利于地下水在滑体内富集,这对滑坡稳定性不利。(3)针对当地气候条件,考虑了不同降雨条件,对吾隘滑坡地下水与负孔隙水压力进行了分析,得出:(1)降雨强度越大,相同时间内滑坡体地下水位上升越快,负孔隙水压力减小的越快,负孔隙水压力等值线弯曲程度越大;(2)同一降雨强度下,随着降雨历时增大,滑坡体的负孔隙水压力逐渐小,地下水位逐渐抬升;(3)在相同总降雨量下,雨强小、历时长的降雨,更加充分地渗透到滑坡体内;而雨强大、历时短的降雨,在靠近坡体表面形成暂态饱和区,降雨不能充分入渗坡体;(4)降雨停止后,渗入滑坡体的雨水以及地表积水还在向坡体内运移,在一定时间内,地下水位还会缓慢抬升,坡体内的负孔隙水压力也会逐渐减小,之后,随着地下水的排泄,坡体内的地下水会缓慢恢复到初始状态。(4)基于非饱和土力学理论,对不同降雨条件下滑坡稳定性进行了分析,得出:(1)48小时内,雨强越大,滑坡体稳定性系数降幅越大,下降速率也越快;(2)随着降雨历时的延长,滑坡体的稳定性系数逐渐减小,达到一定时间后,滑坡体处于欠稳定的状态;(3)相同总降雨量下,雨强小、历时长的降雨对滑坡体稳定性更加不利;(4)在降雨期间和降雨停止后一天内,吾隘滑坡的稳定性系数呈递减的趋势。降雨停止后一天时,滑坡处于欠稳定状态。降雨停止3天后,吾隘滑坡的稳定性系数缓慢回升。(5)考虑了天然状态及降雨条件,对吾隘滑坡的变形与稳定性进行了数值模拟研究,得出:在天然状态下,吾隘滑坡处于基本稳定的状态,降雨条件下发生缓慢滑动,拉动后缘变形,并挤压前缘,这与现场调查情况有较好的一致性。
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