凉水井滑坡(浮托减重型)

《凉水井滑坡(浮托减重型)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《凉水井滑坡(浮托减重型)（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、凉水井滑坡1 滑坡概述1.1 行政区划与交通位置凉水井滑坡位于重庆市云阳县故陵镇水让村 8 组，位于故陵镇老场镇下游长江右岸陡、斜坡地带，三峡工程 175 米试验性蓄水后，区内已无完整公路通过，当地居民出行问题基本靠水路解决，小型客船从滑坡区至故陵镇老场镇航程约 8 公里，航行时间约 30 分钟，交通不方便。1.2 气象与水文该区属亚热带季风湿润气候，具盆地与山区的气候特点，总的特点是热量丰富、无霜期长、雨量充沛，但时空分布不均；云雾多、光照少，呈立体气候特点。四季特点是冬季冷、无严寒、春季旱、冷暖多变，夏季多伏旱，秋季凉、多绵雨。降雨主要集中在 38 月，占全年降水量的三分之二。全年最热为

2、8 月，最高气温达到 40.6，极端最低温度 -4，多年平均气温 16.7。根据云阳县气象局资料，该地区多年平平均年降雨量 1436.5mm，最小年降雨量 740mm，最大日降雨量 189.6mm。该区地表水系以长江干流为主。据水文资料表明，在本区段，原长江最高洪水位为 130m，最大流量为 21000m3/s，最小流量为900m3/s。勘查区蓄水后现长江水位约为 156.7160.14m（黄海高程） 。1.3 地形地貌该区位于长江右岸斜坡，属构造剥蚀丘陵地貌和河流阶地地貌。勘查区内陆地部分主要为构造剥蚀丘陵地貌，地势起伏，南高北低，东西部较平缓，区内中部及后部地形较陡，后部可见圈椅状陡崖，自

3、然坡度 3035 ，前部较缓，植被发育，主要为果树、灌木、杂草等植物，覆盖率约为 65；靠近长江水域地带以及长江水位下为河流阶地地貌，靠近长江水域地带地形地貌受长江的侵蚀切割作用明显，地势起伏，南高北低，自然坡度 2528 ，江水以下长江水流冲积作用明显，地势较缓，西高东低，自然坡度 515 。勘查区前部有当地农民居民点。勘查区内地势最低点为 45.0m，最高点为 345.5m，相对高差约305.5m。1.4 地层岩性根据工程地质测绘以及勘查钻探揭露，勘查区内地层主要为第四系人工填土（Q4ml） 、第四系残坡积含角砾粉质粘土（Q4el+dl） 、第四系崩坡积含碎石、块石粉质粘土（Q4col+d

4、l ） 、滑坡堆积体（Q4del） 、冲洪积砂土（Q4al+pl）和侏罗系中统沙溪庙组泥岩、砂岩互层（J2s） 。1.5 水文地质条件该区位于长江右岸陡、斜坡地貌，区内发育 2 条冲沟，由于区内地形坡度陡，自然冲沟较发育，地表水体径流和排泄条件较好。砂岩块石裂隙及空隙发育，为强透水层，且滑坡地形较陡，径流和排泄条件较好，大气降水一部分通过地表和冲沟排泄至长江，一部分下渗补给地下水。基岩为砂岩、泥岩互层，泥岩透水性较差，隔水性较好，地下水容易在滑床附近富集，但基岩层面较陡，砂岩中存在大量裂隙、空隙等径流渠道，向下排泄至长江，地下水赋存条件差。在长江水位上升时，江水位高于地下水位时长江水补给地下水

5、。勘查区地下水主要类型为松散介质孔隙水和基岩裂隙水。1.6 滑坡全貌凉水井滑坡（见图 1）位于长江右岸斜坡地带，属构造剥蚀丘陵地貌和河流阶地地貌。滑坡分布高程 100.0319.5m，相对高差约 221.5m。区内地势起伏，南高北低，东西部较平缓，中部及后部地形较陡，后部可见圈椅状陡崖，自然坡度 3035 ，前部较缓。滑坡东西两部均有一冲沟，走向分别为 342和351，长分别为 250m 和 220m，纵向坡度 4060 ，截面大多为“V”形， 处于冲沟发育阶段的第一期，为自然形成，仅雨季有流水，水量直接受降雨影响。滑坡前部有零散居民点，区内植被发育，主要为果树、灌木、杂草等植物，覆盖率约为

6、65。 从地形地貌看，滑坡前缘地形较缓，后部地形较陡，与其后方基岩陡壁成脱离之势，即滑坡后部的自身重力对滑坡中部前部形成加载，提供了动力条件，此为推移式滑坡的重要特征之一。此外，滑坡前部在库水位的侵蚀、剥蚀作用下，前部形成临空面，为滑坡滑移提供了空间条件。图 1 凉水井滑坡全貌重庆市高新岩土工程勘察设计院提供的重庆市云阳县故陵镇凉水井滑坡详细勘察报告中提供的滑坡岩土体参数如下：表 1 凉水井滑坡计算物理力学参数表密度/kg 粘结力/kPa 内摩擦角/岩土体弹性模量/GPa泊松比 天然 饱和 天然 饱和 天然 饱和滑体 3 0.4 2300 2380 21.48 19.29 34.83 27.6

7、8滑带 3 0.4 2300 2380 19.17 13.68 25.03 24.81砂土 3 0.4 2300 2380 3 25基岩 20 0.25 2530表 2 凉水井滑坡现场水文地质试验成果汇总渗透系数编号 位置 试验深度 试验段岩性 试验方法 m/d cm/s 透水性XZK6 滑坡体中 部 4.122.1滑体（主要为含角砾粉质粘土，及部分砂岩）降水头注水 0.216 0.00025 中透水XZK12 滑坡体前 部 17.4741.16滑体（主要为砂岩，及部分泥岩、含角砾粉质粘土）降水头注水 0.32 0.00037037 中透水平均值 0.268 0.00031 中透水2 滑坡变形

8、特征及稳定性初判2.1 滑坡变形特征三峡库区 175m 试验性蓄水后，受水位上升影响，凉水井滑坡出现了不同程度的地表变形，2009 年 3 月底水位降至 160m 时遇暴雨，滑坡变形加剧，主要表现为滑坡后缘地表拉裂缝全部贯通，滑坡中部横向地表拉裂缝、中前部剪切裂缝以及两侧斜裂缝。滑坡区位于长江右岸的斜坡地带，滑坡整体地势中后部陡，前部相对较缓。滑面形态后部陡，中部及前部逐渐变缓，后部坡度一般为 3545，前部坡度一般为 815，形状近似靠椅状。受长江水位上升影响，原滑坡前部抗滑段在江水作用下，其稳定性计算滑体重度由天然重度逐渐变为浮重度，滑面抗剪强度值降低，滑坡整体抗滑力明显下降，从而导致滑坡

9、整体稳定性降低，致使滑坡发生变形现象。地表水平位移监测分为人工水平位移监测和自动水平位移监测两种：人工水平位移监测于 2009 年 4 月 5 日开始，并于 2009 年 4 月 22 日停止，监测点水平位移累计变化量曲线见图 2、图 3；自动水平位移监测于 2009 年 4 月 20 日开始，并将之前人工监测的成果与之相累计，监测点水平位移累计变化量曲线见图 4 图 5。0102030405060704月5日4月7日4月9日4月11日4月13日4月15日4月17日4月19日4月21日人 工 水 平 位 移 累 计 变 化 量 -时 间 曲 线 LC1LC12JC1JC2JC3JC4JC5JC

10、6JC7JC8JC9JC10JC11JC12图 2 人工水平位移累计变化量-时间曲线 LC1 LC12（单位：mm ）人 工 水 平 位 移 累 计 变 化 量 -时 间 曲 线 LC13LC2401020304050607080901004月 5日 4月 7日 4月 9日 4月 11日 4月 13日 4月 15日 4月 17日 4月 19日 4月 21日JC13JC14JC15JC16JC17JC18JC19JC20JC21JC22JC23JC24图 3 人工水平位移累计变化量-时间曲线 LC13 LC24（单位：mm ）自 动 水 平 位 移 累 计 变 化 量 -时 间 曲 线 LC1L

11、C120204060801001204月 20日 4月 22日 4月 24日 4月 26日 4月 28日 4月 30日 5月 2日 5月 4日 5月 6日 5月 8日ZJC1ZJC2ZJC3ZJC4ZJC5ZJC6ZJC7ZJC8ZJC9ZJC10ZJC11ZJC12图 4 自动水平位移累计变化量-时间曲线 LC1 LC12（单位：mm ）自 动 水 平 位 移 累 计 变 化 量 -时 间 曲 线 LC13LC240204060801001201404月 20日 4月 22日 4月 24日 4月 26日 4月 28日 4月 30日 5月 2日 5月 4日 5月 6日 5月 8日ZJC13ZJ

12、C14ZJC15ZJC16ZJC17ZJC18ZJC19ZJC20ZJC21ZJC22ZJC23ZJC24图 5 自动水平位移累计变化量-时间曲线 LC12 LC24（单位：mm ）根据以上曲线图和矢量图分析得出：自监测开始以来，该滑坡每天都处于缓慢变形之中，累计水平位移变形量平均为 87.92mm，最大已达 119.82mm（位于滑坡后部的 ZJC14 号点） ；滑坡整体变形速率不大，监测以来的 34 天内，变形速率一般为 2.6mm/天，最小 2.09mm/天（位于滑坡左侧中部的 ZJC01 点） ，最大 3.52mm/天（位于滑坡后部的 ZJC14 号点） ，大部分监测点累积变形量速率接

13、近平均值，说明变形呈整体变形趋势发展；2.2 稳定性初判凉水井滑坡属于顺层推移式的深层大型、复活型土质老滑坡，目前滑坡处于欠稳定基本稳定状态，为蠕滑阶段，在暴雨和库水位长期作用下，有可能引起滑坡大规模的滑动。3 滑坡稳定性分析3.1 计算剖面本次稳定性分析选取凉水井滑坡主滑剖面作为计算剖面，滑动面选择覆盖层和基岩面的最软弱层面。根据本次物探资料，依据该滑坡的滑体结构特征和滑坡表面形态确定滑坡的地质剖面图。图6 凉水井滑坡地质剖面图3.2 计算模型凉水井滑坡计算模型如下图所示：图7 凉水井滑坡计算模型3.3 计算参数选取综合对滑坡试验数据的统计、类比与反算分析，计算采用的参数值见表3。表 3 凉

14、水井滑坡计算参数表部位 容重（KN/m 3） 粘聚力c(KPa)摩擦角(。)弹模E（MPa） 泊松比 渗透系数 （m/d） （。）b滑体 23.8 21.48 34.83 3000 0.4 0.268 20滑带 23.8 19.17 27.8 3000 0.4 0.2678 23滑床 25.3 2500 40.6 2104 0.25 0.008 -3.4 计算工况和荷载组合凉水井滑坡为浮托减重类型滑坡。此类滑坡的特点为：库水位上升过程中，滑坡阻滑段逐渐被淹没，滑坡抗滑力不断减小，稳定性系数 Fs 随库水上升而减小，上升速率越慢，对稳定越不利；当库水稳定在 175 m 水位后，由于地下水位线由反

15、翘逐渐变的平缓，使下滑段被淹没范围进一步增多，加上库水浸泡软化作用使稳定性系数 Fs 继续减小；相反，库水位下降过程中，滑坡抗滑力不断增大，稳定性系数 Fs 随库水下降而稍有增大，下降速率越慢，对稳定越有利；当库水稳定在 145 m 水位后，由于地下水位线由反翘逐渐变平缓，被淹没的阻滑段出露面积进一步的扩大，使得稳定性系数 Fs 继续上升。因此凉水井滑坡的最不利库水变动工况选择为库水位上升工况，选择最不利水位变动速率为 1 m/d。3.5 计算结果分析通过考虑饱和-非饱和渗流场与应力场耦合的刚体极限平衡的方法，计算上述两种工况下的凉水井滑坡稳定性变化情况。库水位以 1 m/d 的速率经历 30

16、 天由 145 m 水位上升到 175m 水位,在 175m水位稳定 200 天，再以 3m/d 的速率经历 10 天由 175 m 水位降落到 145 m 水位，在 145m 水位稳定 105 天；凉水井滑坡计算结果见下表：表 4 库水变动时凉水井滑坡安全系数表时间（d） 0 5 10 15 20 25 30 35库水位（m） 145 145 150 155 160 165 170 175安全系数 1.318 1.318 1.317 1.315 1.313 1.311 1.309 1.306 时间（d） 55 95 135 175 235 240 241.67 243.34库水位（m） 175 175 175 175 175 175 170 165安全系数 1.270 1.193 1.137 1.072 1.054 1.054 1.055 1.057 时间（d） 245.01 246.68 248