庫水位變動對石榴樹包滑坡穩定性影響分析

　　摘 要：庫水位變動是誘發庫岸滑坡失穩的主因，目前對其研究還不夠深入，三峽庫區石榴樹包滑坡前緣還處于蠕變狀態，因此對其進一步研究有重要的理論及現實意義。本文應用GEO-STUDIO模擬分析軟件建立石榴樹包滑坡的地質模型，模擬一個水文年內水庫正常調度和特殊工況下，石榴樹包滑坡穩定性的變化規律，研究成果為石榴樹包滑坡災害預測預報提供了理論依據，對進一步研究三峽水庫庫岸滑坡穩定性的變化規律有一定的參考價值。
　　關鍵詞：石榴樹包滑坡 庫水位變動 穩定性 GEO-STUDIO
　　中圖分類號：P62 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791(2011)04(a)-0000-00
　　
　　
　　
　　1 工程概況
　　 石榴樹包滑坡平面形態似舌狀，滑體縱長550m，橫寬350～470m，面積約0.25km2，平均厚度47.2m體積約1180×104m3。滑坡后緣殘留有弧形滑壁。
　　1.1 地形地貌
　　該區位于長江西陵峽與巫峽之間的過渡地帶，地貌上屬于中低山峽谷區，滑坡后緣高程300～330m，前緣剪出口高程56～60m，滑坡所處的總體地勢呈上緩下陡趨勢，屬凸型坡，不利于邊坡穩定（見圖1）。
　　
　　
　　1.2 地層巖性
　　邊坡巖土體物質組成較為簡單，下伏基巖為志留系下統高家邊組（S1g）粉砂巖，第四系覆蓋層主要為基巖風化后的殘坡積物。邊坡巖體節理裂隙發育，節理面粗糙、一般閉合。
　　1.3 氣象水文
　　區內雖降雨豐富，但受地形條件和堆積物嚴重覆蓋的限制，大氣降水滲入補給較差，集中的降雨多沿陡峻的岸坡匯集于沖溝排入長江。而下滲部分徑流途徑短，排泄條件良好，故區內地下水不活躍，水量貧乏。
　　2 建立計算模型
　　2.1 計算模型
　　根據石榴樹包滑坡的工程地質條件，選擇潛在的主滑動面A一A1剖面作為滲流穩定性計算剖面（，其方位NW182。模型共剖分為11505個單元，5963個結點，有限元剖分網格（見圖2）。
　　
　　滲流的邊界條件設置為：模型下部邊界（y=0）為隔水邊界即零流量邊界，遠庫端邊界按定水230m，庫水位在175m作為石榴樹包滑坡滲流模擬的起點。初始庫水位以上為零流量邊界，初始庫水位以下為定水頭邊界。
　　2.2 計算參數的確定
　　 試驗及工程經驗對比法確定石榴樹包滑坡各種材料參數（見表1）。
　　
　　2.3 計算工況
　　三峽水庫蓄水后，庫水位在175m和145m之間反復變化，庫水位的變動對滑坡滲流場及穩定性產生不同程度的影響，主要影響可分為三個階段：為庫水位在初始狀態175m平穩運行期間石榴樹包滑坡整體穩定性計算結果。在此基礎上，分別計算庫水位以0.2m/d、1m/d下降及1m/d上升時對滑坡整體穩定性的影響，
　　3 庫水位變動對滑坡整體穩定性影響分析
　　 圖3為庫水位在初始狀態175m平穩運行期間石榴樹包滑坡整體穩定性計算結果。在此基礎上，分別計算庫水位以0.2m/d、1m/d下降及1m/d上升時對滑坡整體穩定性的影響，計算結果見圖4。
　　
　　
　　從圖4中可以看出，庫水位變動對滑坡整體穩定性有非常不利的影響，影響程度與庫水位下降速度、下降時間有關。
　　圖4中最下部的曲線表示庫水位以1m/d的速度從175m下降至145m過程中，穩定系數的變化規律。從中可以看出，隨著庫水位的下降，滑體的穩定系數開始勻速下降，降至最低點后又開始緩慢上升。總體上穩定性曲線呈上拋物線狀，穩定系數增幅達6％。
　　中間的曲線表示庫水位以0.2m/d的速度從175m下降至145m過程中，穩定系數的變化規律。隨著庫水位的下降，滑體的穩定系數開始勻速下降，當達到最不穩定臨界點后，隨著庫水位的繼續下降，穩定系數則開始穩