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三峡工程是一项举世瞩目的工程,三峡大坝建成后,由于防洪的需要,库区水位将在145~175m之间波动,无疑会对库区旧滑坡的复活及新滑坡的形成产生巨大影响。关于库区水位变动对滑坡的影响,国内外许多学者都做了相当广泛深入的研究。
本文另辟蹊径,从库水位变动对库区岸坡的稳定性影响研究引申至地下水位变动对库区岸坡的稳定性影响研究。在对三峡库区水文地质做了全面分析的基础上,对库区岸坡进行了分类,提出了适于渗流稳定性分析的滑坡分类;考虑到地下水对岩体边坡的影响主要依赖于岩体的裂隙渗流,本文从分析岩体的裂隙渗流入手,借助于单裂隙水流运动的立方定律,对立方定律的修正式进行了归纳总结;根据渗透性与裂隙面的变形关系给出了单裂隙渗流与应力耦合公式。本文综述了裂隙岩体渗流分析的各种数学模型,分析、吸收了现有岩体力学在该领域的研究成果,分别研究了岩体等效连续介质模型和岩体离散介质模型,对于岩体的等效连续介质模型,分析了裂隙岩体的渗透性与应力的关系、裂隙岩体的弹塑性本构关系,建立了渗流场-应力场耦合有限元方程;通过对岩体离散裂隙的研究,建立了岩体离散裂隙网络模型,提出了渗流场-应力场耦合方程。在分析了水对岸坡的物理、化学及力学作用的基础上,研究了渗流对库区土体、岩体岸坡的变形破坏机制,为预防滑坡提供了理论依据,具有较大的工程应用价值。最后,运用等效连续介质模型渗流场与应力场耦合的方法,借助于有限元软件ADINA,对库区奉节县紫阳城滑坡的稳定性进行了分析计算,得出的结果与实际一致。