FLAC3D在库岸斜坡稳定性分析中的应用.pdfVIP

第29卷第2期 武汉工程大学学报 V01．29No．2 Wuhan 2007年03月 J． Inst．Tech． Mar．2007 文章编号：1004—4736(2007)03—0027—04 FLAC3D在库岸斜坡稳定性分析中的应用 熊 征1，李先福1，杨利伟2 (1．武汉工程大学环境与城市建设学院，湖北武汉430074； 2．广西电力工业勘察设计研究院，广西南宁530023) 摘要：水库库岸滑坡是水利水电工程中常出现的重大工程地质问题之一，库岸滑坡集普遍性、危害性和特殊 性于一体，深入研究其诱发机理及变形破坏特征，对评价滑坡的稳定性以及制定经济有效处理措施具有重大 意义．本文针对库岸边坡在库水位陡降时易发生失稳破坏的特点，分析了库水诱发滑坡的破坏机制，并运用数 值模拟方法对某库岸边坡工程进行分析，验证了所得结论：边坡岩土体因饱水软化作用，其滑动面的力学参数 数值降低；库水的浮托力在某种程度上又有利于边坡的稳定；而当库水位陡变时，坡体内产生的渗透力又容易 导致边坡失稳． 关键词：FLAC”；水库边坡；滑坡；稳定性；大变形 中图分类号：TU413．62 文献标识码：A 另一方面由于坡体内孔隙水来不及排出而使坡体 0 引 言 水位高于库水位，由此产生的渗透作用使潜在滑 水库在蓄水过程中及运行后，破坏了库岸边 动面的抗滑能力降低，也可能诱发边坡失稳．因此 坡原有的自然平衡条件，引起边坡形状及稳定性 有必要重点探讨库水对边坡稳定性的影响[1]． 的变化，导致库岸产生坍塌及滑坡等地质灾害。水 1 库水位变化对库岸边坡安全系数 库库岸滑坡的危害大致包括如下三个方面：a．大 的影响 量的岩土体滑入水库中，减少了水库的有效库容， a．地下水对边坡岩土体物理力学性质的影 甚至把水库变成石(泥)库而使水库废弃；b．滑坡 响．水库蓄水后，一方面岩土体饱水软化，土体颗 直接摧毁人类工程构筑物，如大坝、厂房等建筑 粒间的摩阻系数及胶结能力降低，边坡潜在滑动 物；c．滑坡体高速滑入水库，造成巨大的涌浪，直 面抗剪参数降低，进而降低了坡体的抗滑力；另一 接危及下游的大坝及人民生命财产安全．故水库 方面，当水库运行时，库水位反复升降，使得坡体 库岸滑坡的稳定性研究对确保水电站工程建设的 内出现循环的渗流作用，地下水渗流对坡体产生 顺利进行及其正常运行具有重大意义． 溶滤作用，即细小颗粒在地下水的作用下发生运 库岸滑坡的原因是多方面的，首先是库岸自 移，坡体出现侵蚀现象，坡体潜在滑动面出现细观 身的岩土性质及地质构造条件，这是库岸失稳的 或宏观上的孔穴，从而使得潜在滑动面的抗剪强 内在因素．外力作用是影响库岸稳定性的外在因 度降低． 素，其中地下水是库岸发生滑坡的主要诱发因素． b．浮托力．浸没于库水中的岩土体受到水的 水库库岸滑坡除具有一般山地滑坡的基本特征 浮托作用，浮托力的大小等于水下计算岩土体的 外，其特殊性在于水库蓄水使滑坡所赋存的地质 体积和水重度的乘积：yw‰．由于浮托力减小了 环境发生变化．自然边坡经过长期的地质作用，在 滑体的有效重量