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三峡库区巴东新城黄土坡滑坡区地处巴东县新城黄土坡组团腹地。在三峡水利枢纽工程建成蓄水后,坝前水位将由几十米海拔高度提高到175米,且由于防洪的需要,库水水位每年还将在175米和145米之间进行周期性调节,无疑将导致古滑体复活和新滑体的产生,这样势必会对未来的三峡水库以及城镇居民建设、交通安全等造成一定的影响。因此,有必要针对三峡库区的实际情况,探索岸坡滑体稳定性分析评价的方法,为确定滑体整治工程措施提供理论依据。
极限平衡条分法是边坡稳定性分析最基本的方法。对于给定的滑动面,以各种假设条件为基础的条分法能够给出合理的边坡稳定系数,而这些方法没有解决好的一个重要问题是如何确定安全系数最小的临界滑动面,特别是滑动面为任意形状。而由朱大勇等提出的边坡临界场方法就能很好的解决这个问题,它能够准确快速确定边坡任意形状的临界滑动面。本文针对长江三峡库区特殊的地质环境与实际情况,在充分考虑水对滑坡体稳定性影响的前提下,运用边坡临界场方法对三峡库区巴东新县城黄土坡滑坡进行整体稳定性评价,本文获得了如下几个方面的主要研究成果:
1.在滑坡体受力方面,针对三峡库区巴东新县城黄土坡滑坡特殊的地质环境,除了必须考虑滑体自重之外,还充分考虑由于库水位的升降和地震等因素的作用,以及处于库水位以下部分的滑体所受到的浮托力。
2.研究了水(地下水、库水与降雨)对滑坡体的物理、化学、力学的影响。水(特别是地下水)的活动是滑坡形成或重新启动的主要因素。一方面,地下水位升高,降低了滑坡体的有效应力;另一方面,地下水的长期浸泡,降低滑体及滑带的力学强度,这两方面的因素均直接降低滑坡的稳定性。
3.在对黄土坡滑坡体进行稳定性分析评价时,针对滑体在不同水位(135m水位、156m水位、175m水位)、地震以及库水位由156m回落20m、175m回落30m等不同情况的有机组合,具体对9种工况下的稳定性进行评价。通过计算表明水位的升降对滑坡的稳定性影响最显著。
4.影响边坡稳定性的内部因素主要包括物质结构及地形特征,外部因素主要包括降水与地表水的入渗、后缘加载、水位波动,新构造运动和地震,河流侵蚀和前缘减载,其中外部因素为诱发因素。
5.运用边坡临界场方法分析了黄土坡的整体稳定性,得出了三个计算剖面的全局危险滑动场(GCSF),计算出三个剖面在各个工矿情况下的稳定系数,并将所得出的稳定系数与运用瑞典条分法和毕肖普法所得出的稳定系数相比较,结果证明边坡临界场法得出的稳定系数比其他两个方法得出的稳定系数更接近理论值。
6.根据对三峡库区巴东新县城黄土坡滑坡的稳定性评价,得出水位的升降对滑坡稳定性的影响最严重,提出建立完善的地表排水系统,在临江崩滑堆积体前缘局部浅层设置抗滑桩等几条治理措施。