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1、典型水库型滑坡复活机理与预测研究典型水库型滑坡复活机理与预测研究 三峡库区滑坡塌岸防治专题研究三峡库区滑坡塌岸防治专题研究三峡库区滑坡塌岸防治专题研究三峡库区滑坡塌岸防治专题研究 1典型水库型滑坡复活机理与预测研究研究意义工程意义工程意义库区移民安全库区移民安全 - - 库区周边人口约库区周边人口约15001500万万工程运营安全工程运营安全 - - 滑坡涌浪滑坡涌浪滑坡预报滑坡预报理论意义理论意义在库水位变化对滑坡复活的影响方面有所突破在库水位变化对滑坡复活的影响方面有所突破将现场监测将现场监测、室内试验与数值模拟有机结合，建立、室内试验与数值模拟有机结合，建立滑滑坡复活的阈值坡复活的阈值，
2、为滑坡预报提供理论依据。，为滑坡预报提供理论依据。2典型水库型滑坡复活机理与预测研究研究目标不同降雨条件和不同降雨条件和库库水位不同水位不同涨涨落速率条件下滑坡落速率条件下滑坡体内孔隙水体内孔隙水压压力的力的变变化化过过程及其程及其对对滑坡体滑坡体稳稳定性定性的影响的影响滑坡体复活的暴雨雨滑坡体复活的暴雨雨强强- -持持时组时组合合阈值阈值条件、不条件、不同同库库水位及其水位及其涨涨落速度落速度组组合条件合条件滑坡体复活后的运滑坡体复活后的运动动学学过过程程预测预测3典型水库型滑坡复活机理与预测研究研究内容典型滑坡的三典型滑坡的三维结维结构特征构特征 滑体及滑滑体及滑带带土的物理力学性土的物理
3、力学性质质 降雨、降雨、库库水位水位变变化与滑坡化与滑坡变变形的形的过过程程监测监测 滑坡复活的水文作用滑坡复活的水文作用阈值阈值及及组组合条件分析合条件分析基于滑坡体物理力学机制的基于滑坡体物理力学机制的变变形形预测预测 基于基于GISGIS的滑坡的滑坡监测监测信息与反信息与反馈馈分析系分析系统统开开发发4典型水库型滑坡复活机理与预测研究拟解决的关键问题在室内及现场试验、原型系统在室内及现场试验、原型系统监测的基础上，通过数值模拟监测的基础上，通过数值模拟确定滑坡复活的临界水动力环确定滑坡复活的临界水动力环境条件境条件 将滑坡复活的机制与滑带土的将滑坡复活的机制与滑带土的物理力学特性有机结合
4、起来，物理力学特性有机结合起来，通过对滑带土的残余强度试验通过对滑带土的残余强度试验研究，确定滑坡在外部环境改研究，确定滑坡在外部环境改变条件下（如库水位消落），变条件下（如库水位消落），是否复活，复活后是否会形成是否复活，复活后是否会形成高速滑坡高速滑坡 在室内试验的基础上，在室内试验的基础上，建立滑带土的法向应建立滑带土的法向应力力- -剪切速率剪切速率- -残余强残余强度本构模型，并将其度本构模型，并将其与滑坡动力学模型进与滑坡动力学模型进行耦合行耦合 基于滑坡体变形的物基于滑坡体变形的物理力学机制的滑坡体理力学机制的滑坡体长期稳定性和变形预长期稳定性和变形预测模型测模型 5典型水库型滑
5、坡复活机理与预测研究拟采取的研究方法 典型水典型水库库型滑坡的型滑坡的选选取取 资资料收集、地料收集、地质质地貌地貌调查调查 地地质质勘察和勘察和现场现场原位原位试验试验 监测监测系系统统的布的布设设 室内室内试验试验 资资料分析与数料分析与数值值模模拟拟 监测监测信息与反信息与反馈馈分析系分析系统统开开发发6典型水库型滑坡复活机理与预测研究典型水库型滑坡的选取基本原则 经前期研究认为是不稳定的滑坡体经前期研究认为是不稳定的滑坡体 前缘高程在前缘高程在135135mm以下以下 后缘高程应在后缘高程应在175175mm以上以上 所选滑坡体应有较为详细的前期勘探工作所选滑坡体应有较为详细的前期勘探
6、工作 滑坡体不应处于人口稠密的库岸段滑坡体不应处于人口稠密的库岸段 所选滑坡体规模应在数百万方量级所选滑坡体规模应在数百万方量级7典型水库型滑坡复活机理与预测研究泄泄滩滩滑坡滑坡 交通交通较较便利便利8典型水库型滑坡复活机理与预测研究泄滩滑坡 为为古滑坡堆古滑坡堆积积体，前体，前缘缘舌部直抵舌部直抵长长江江 下游距三峡工程大下游距三峡工程大坝坝坝坝址址3636公里公里, ,上游距巴上游距巴东县东县新新县县城城3232公里公里 9典型水库型滑坡复活机理与预测研究泄滩滑坡已有研究基础 为为国土国土资资源部国科司源部国科司专项计专项计划成都会划成都会议议确确认为认为第一第一类类的点的点 自自1994
7、1994年年链链黄指成立以来，黄指成立以来，对长对长江干流上包括泄江干流上包括泄滩滩滑滑坡在内的重要地坡在内的重要地质质灾害点极灾害点极为为关注，定期关注，定期进进行地面宏行地面宏观变观变形形监测监测 链链黄指委托湖北省地黄指委托湖北省地质质灾害防治工程勘灾害防治工程勘查设计查设计院开展院开展了泄了泄滩滩滑坡工程地滑坡工程地质质勘勘查查，并提交了勘，并提交了勘查报查报告告 10典型水库型滑坡复活机理与预测研究资料收集、地质地貌调查资料收集资料收集降雨资料降雨资料 地形图地形图 地质图地质图 地貌图地貌图 勘察研究资料勘察研究资料工程地质图工程地质图 钻孔柱状图钻孔柱状图 土工试验资料土工试验资
8、料 监测资料监测资料研究报告研究报告地地质质地貌地貌调查调查 工程地工程地质质地貌填地貌填图图 确定滑坡确定滑坡边边界条件界条件 地地层结层结构构 滑滑动动面的空面的空间间位置及位置及其形其形态态11典型水库型滑坡复活机理与预测研究地质勘察和现场原位试验地质勘察地质勘察地质勘察地质勘察滑坡体的地层结构滑坡体的地层结构滑动面的深度及形态滑动面的深度及形态地下水位埋深地下水位埋深 水文地质结构特征水文地质结构特征 现场原位试验现场原位试验现场原位试验现场原位试验 试坑浸水试验试坑浸水试验试坑浸水试验试坑浸水试验 钻孔钻孔注水试验注水试验注水试验注水试验 原位直剪试验原位直剪试验 12典型水库型滑坡
9、复活机理与预测研究监测系系统的布的布设监测内容 库水位变化库水位变化剖面含水率变化剖面含水率变化降雨过程降雨过程滑坡变形过程滑坡变形过程 孔隙水压变化孔隙水压变化 监测仪器 水尺水尺体积含水率仪（体积含水率仪（ TDRTDR ）雨量计雨量计钻孔测斜仪钻孔测斜仪 渗压计渗压计13典型水库型滑坡复活机理与预测研究自动雨量计以每以每1 1小时小时/ /次频率采次频率采集降雨量数据集降雨量数据数据采集与渗压计读数据采集与渗压计读数自动采集同步数自动采集同步14典型水库型滑坡复活机理与预测研究钻孔测斜仪采用人工采集采用人工采集一般为每周一次一般为每周一次雨后加密采集雨后加密采集15典型水库型滑坡复活机理
10、与预测研究渗压计与水位计对于新安装的渗压计对于新安装的渗压计，自动采集其读数自动采集其读数数据采集与雨量计同数据采集与雨量计同步、同频率步、同频率对于已有水文孔，采对于已有水文孔，采用用水位计水位计人工读数，人工读数，每天一次每天一次16典型水库型滑坡复活机理与预测研究体积含水率仪监测降雨过程中滑坡监测降雨过程中滑坡体垂向含水率的变化体垂向含水率的变化过程过程采用自动采集采用自动采集；并与；并与自动雨量计读数同步、自动雨量计读数同步、同频率同频率17典型水库型滑坡复活机理与预测研究数据采集仪所有自动采集数据的所有自动采集数据的传感器通过与数据采传感器通过与数据采集仪相连集仪相连定期或适时获取数
11、据定期或适时获取数据18典型水库型滑坡复活机理与预测研究监测数据流程滑坡滑坡滑坡滑坡监测现场监测现场自自动监测动监测系系统统: : 仪仪器器: : 渗渗压计压计，雨量，雨量计计，体，体积积含水率含水率仪仪等等数据采集数据采集仪仪，微型计算机微型计算机人工人工监测监测系系统统仪仪器：器： 水位水位计计，钻钻孔孔测测斜斜仪仪记录记录表表室内数据室内数据室内数据室内数据适适适适时时分析分析分析分析下下载载数据和存数据和存储储在滑坡在滑坡监测监测信息与反信息与反馈馈分析系分析系统统分析数据分析数据存储在数据库中存储在数据库中19典型水库型滑坡复活机理与预测研究现场与室内与室内试验 - 1 - 1地下水
12、化学成份分析地下水化学成份分析土体的强度参数土体的强度参数 三轴应力路径试验三轴应力路径试验室内直剪试验室内直剪试验水理特性水理特性现场渗水试验现场渗水试验钻孔压水试验钻孔压水试验室内渗透试验室内渗透试验压力板试验压力板试验滑带土微观特性滑带土微观特性化学成分分析化学成分分析矿物成分分析矿物成分分析SEMSEM20典型水库型滑坡复活机理与预测研究现场与室内与室内试验 - 2 - 2滑带土特性渗透性渗透性 室内渗透室内渗透试验试验现场现场大剪大剪试验试验（借助已有平洞（借助已有平洞进进行）行）滑滑带带碎石土三碎石土三轴试验轴试验 非非非非饱饱和土三和土三和土三和土三轴试验轴试验 室内反复直剪室内
13、反复直剪试验试验Bishop-NGIBishop-NGI环环剪剪试验试验21典型水库型滑坡复活机理与预测研究Bishop-NGI环剪仪确定不同法向应力条确定不同法向应力条件件、不同剪切速率条、不同剪切速率条件下滑带土的残余强件下滑带土的残余强度度在上述基础上，获取在上述基础上，获取相应的本构模型相应的本构模型将其偶合到滑坡体动将其偶合到滑坡体动力学模型中力学模型中22典型水库型滑坡复活机理与预测研究资料分析与数料分析与数值模模拟概念模型的建立概念模型的建立概念模型的建立概念模型的建立 滑坡体内部及滑滑坡体内部及滑滑坡体内部及滑滑坡体内部及滑带带上孔隙水上孔隙水上孔隙水上孔隙水压压力力力力变变化
14、的正演分析化的正演分析化的正演分析化的正演分析 参数的反参数的反参数的反参数的反馈优馈优化分析化分析化分析化分析 滑坡复活条件的确定滑坡复活条件的确定滑坡复活条件的确定滑坡复活条件的确定滑坡体复活运滑坡体复活运滑坡体复活运滑坡体复活运动动模式与模式与模式与模式与动动力学力学力学力学过过程模程模程模程模拟拟 23典型水库型滑坡复活机理与预测研究概念模型的建立概念模型的建立钻孔资料前人物探资料渗透试验相应的边界条件24典型水库型滑坡复活机理与预测研究滑坡体内部及滑滑坡体内部及滑带上孔隙水上孔隙水压力力变化的正演分析化的正演分析根据概念模型和试验数据，采用饱和-非饱和二维、三维有限元模拟根据已有降雨
15、监测数据和库水位变化资料分析滑坡体内孔隙水压力的变化过程25典型水库型滑坡复活机理与预测研究参数的反参数的反馈优化分析化分析根据正演结果和监测数据，进行参数反馈优化分析26典型水库型滑坡复活机理与预测研究滑坡复活条件的确定滑坡复活条件的确定不同时段内孔隙水压力的分布作为输入，计算滑坡体的稳定性将稳定性分析结果与滑坡体位移监测数据进行比较，如不符，则进行滑带土强度参数反分析确定滑坡复活的降雨雨强-持时条件确定滑坡复活的库水位临界变化速率27典型水库型滑坡复活机理与预测研究基于GIS的滑坡监测信息与反馈分析系统开发 建立滑坡体建立滑坡体综综合静合静态态数据数据库库 地形地形图图 地地质图质图 钻钻孔位置及岩性描述孔位置及岩性描述 监测仪监测仪器的布器的布设设 建立滑坡建立滑坡动态监测动态监测数据数据库库 库库水位水位 孔隙水孔隙水压压力力 位移位移 体体积积含水率含水率 降雨降雨 监测监测数据分析模型数据分析模型库库 回回归归分析分析 神神经经网网络络 灰色灰色预测预测 相关分析相关分析28典型水库型滑坡复活机理与预测研究预期研究成果不同水文作用下滑坡体内孔隙水压力的变化过程滑坡复活的水文阈值和组合条件建立滑坡灾害预测的新方法发表论文提交详细的研究报告29典型水库型滑坡复活机理与预测研究欢迎指导30典型水库型滑坡复活机理与预测研究
