三峡库区吴家院子滑坡稳定性研究和变化趋势预测

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1、三峡库区吴家院子滑坡稳定性研究和变化趋势预测　　【摘要】随着三峡水库的正常运行，库水位每年将发生周期性变化，吴家院子滑坡的稳定状况将受其严重影响，严重威胁着库区内人民及游客生命财产安全。本文通过室内试验、工程地质类比及反演等方法，对岩土体物理力学参数进行综合取值，并对滑坡7种工况进行了稳定性计算和塌岸预测。研究结果表明，随着该滑坡前缘不断滑塌，其整体稳定性将进一步降低；当库水位在高位运行时，在外部不利因素如暴雨、人工加载及不合理的人类活动等诱发下，滑坡可能发生局部蠕滑变形，甚至产生整体失稳。吴家院子滑坡目前稳定性系数安全储备不高

2、，在三峡水库库水位年度升降变化及暴雨条件下，滑坡将处于临界失稳状态，可能发生整体复活。最后根据滑坡成因和稳定性分析结果，为加固滑坡提出了合理的建议。【关键词】三峡库区；吴家院子滑坡；稳定性；塌岸预测；渗透力Sarma法0.引言9长江三峡库区地形条件、自然地质条件复杂，地质环境容量有限，暴雨、洪水频繁，是我国地质灾害的多发区和重灾区[1]。滑坡是山区的一种多发地质灾害类型，是全球三大地质灾害之一[2-4]。随着三峡水库的正常运行，库水位每年将发生周期性变化，吴家院子滑坡的稳定状况将受其严重影响。本文充分分析了该滑坡的工程地质条件，

3、以定性分析为主进行了参数选取，借助多种计算手段，着重研究吴家院子滑坡的稳定性，研究该滑坡特征及发展趋势，这对该区库岸滑坡灾害防治具有重要指导意义。1.滑坡区工程地质概况1.1地形地貌吴家院子滑坡位于神农溪右岸斜坡上，斜坡坡顶高程约820m，斜坡前缘直抵河面，现水面高程约145m，相对高差约675m，斜坡结构类型为斜逆向坡，坡体表面陡缓相间呈折线形。斜坡前缘较陡，坡度一般25～45°，局部地段坡度达65°，中部稍缓，坡度约为20～30°，上部较陡，坡度约为30～40°。斜坡纵向发育4条冲沟，切割深度10～20m。1.2地层岩性根据

4、前人资料及地表调查，滑坡区内主要出露三叠系中统巴东组第一、二、三段及各类不同成因的第四系地层，区内岩土体工程地质类型主要为第四系松散介质岩类、较坚硬～较软层状碎屑岩岩类及较坚硬～较软层状碳酸岩岩类。1.3地质构造9滑坡区区域构造上地处川东褶皱束东段的奉节复向斜构造带，构造带呈东西向展布，次级背、向斜相间排列。滑坡区位于其间的黄家河向斜北翼，黄家河向斜总体延伸长度大于30km，轴向近东西，核部地层为三叠系中下统地层，岩性为较软岩，发育次级褶皱；距滑坡区较近的断裂主要有灯草池断裂，其位于吴家院子西侧约3km地带，走向呈近东西向，为压

5、性兼反扭性断层，长7km，倾向南东，倾角65°。滑坡区岩层产状较稳定，总体为200～230°∠20～35°。2.滑坡基本特征及成因分析2.1滑坡基本特征吴家院子滑坡位于神农溪右岸斜坡上，主滑方向80～90°，后缘高程560m左右，呈弧状，上部地形较平缓，坡度为25～30°，两侧以纵向发育的冲沟为界，滑坡前缘直抵河面，高程135m左右，前后缘高差约425m。滑坡平面形态呈箕形，前缘宽1000m，后缘宽550m，平均宽800m，纵长1030m，面积约0.82km2。根据钻探及物探资料，滑体厚度29.1～69.0m，平均厚度为48.0

6、m，总体积约3950×104m3。2.2滑坡成因分析9该滑坡是在上述配置有利的地质环境条件下，由软弱地层物质基础、斜坡岩体介质结构致滑效应及构造条件等内因与降雨及枯洪季节河流水位变化等外因共同作用的结果。根据吴家院子滑坡变形破坏发展史，结合地表调查和对当地居民的访问，认为影响该滑坡稳定的因素主要有以下几点：河流侵蚀作用、降雨、三峡水库蓄排水、不合理人类工程活动、地震效应。3.滑坡稳定性评价3.1模型与参数确定3.1.1滑面确定该滑坡滑面的确定，是依据钻孔确定滑带位置，结合探槽、地表工程地质测绘及物探等资料确定综合主滑面，并绘制纵

7、向主勘探线工程地质剖面图，然后进行稳定性计算。3.1.2计算条块划分根据滑坡主滑方向及勘探剖面布置情况，本次选取A-A′主剖面作为本次滑坡稳定性计算剖面。根据岩土物理力学性质差异，结合地面坡形、主滑面位置及地下水位线等变化特点，将其划分为若干个条块。典型计算剖面及计算模型见图1、2所示。3.1.3计算工况根据《三峡库区三期地质灾害防治工程设计技术要求》，确定该滑坡按以下七种工况进行稳定性计算：①自重+地表荷载+现状水位（145m水位）。②自重+地表荷载+156.1m水位+非汛期20年一遇暴雨（q枯）。③自重+地表荷载+175m水

8、位+非汛期20年一遇暴雨（q枯）。9④自重+地表荷载+145m水位+20年一遇暴雨（q全）。⑤自重+地表荷载+156.1m水位+20年一遇暴雨（q全）。⑥自重+地表荷载+162.1m水位+50年一遇暴雨（q全）。⑦自重+地表荷载+水位从175m降至145m。3.