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在人类社会展的过程中,随着人口的不断增加,人类活动范围的不断增大,工程活动对地质环境扰动程度也不断加大,加之受到全球气候变化等因素的影响,滑坡灾害发生率越来越高,所造成的经济损失和人员伤亡也不断加大。我国山地占国土面积的三分之二,这些地区地质构造复杂,地质构造活动频繁,气象条件在时间、空间上的差异很大,这样的自然条件决定了我国是地质灾害多发国家,其中滑坡就占很大比重。随着经济发展,滑坡已经越来越引起各国重视,研究滑坡的形成机理及防治措施对保护民众生命财产安全有其重要意义。
滑坡稳定性分析整体上可以分为定性分析方法和定量分析方法两类,本文将这两种方法结合起来综合分析滑坡的稳定性。
本文以吊钟坝滑坡为背景,在充分利用前人的研究成果的基础上,通过现场的地质调查、野外勘探,对吊钟坝滑坡所处区域的自然地理、工程地质条件及水文地质条件进行了更为深入的分析,对滑坡群的规模、变形特征、影响因素以及滑坡的形成机理有了更为清晰的认识。此外,通过一系列现场及室内试验,获得了滑坡体、滑床及滑带土的物理力学参数,在此基础上采用数值模拟及数值计算的手段对滑坡体稳定性进行了研究,最后对滑坡的防治进行了研究。其具体研究内容如下:
1)滑坡区域工程地质条件、水文地质条件及滑坡体空间几何特征的研究。本文在充分收集区域地质资料与水文气象资料的基础上,综合采用了区域地质调查、地面地质测绘、工程物探、钻探与探井等多种方式,对滑坡区地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、气象特征及滑坡体的空间几何特征等进行了深入研究。
2)滑坡体变形破坏特征、运动机理及其影响因素研究。其具体内容包括研究滑坡体形态特征(规模和典型微地貌特征)、滑体物质和结构特征、滑动面发育特征、滑坡分级分块滑动特征、滑坡的滑动过程与变形动态等,同时利用这些资料分析影响滑坡体稳定性的因素。
3)滑坡体稳定性研究。滑坡体稳定性分析与评价在滑坡研究中是研究的核心,而与之紧密相关的是稳定性分析方法。本文结合现场及室内试验有关滑坡体物理力学参数的成果,针对滑坡体稳定性,分别进行了基于FLAC3D的应力、应变场模拟以及基于传递系数法的稳定性系数计算。
4)滑坡防治设计,主要包括排水设计和抗滑桩设计。抗滑桩设计涉及到的最主要的问题就是抗滑桩桩型的选择和内力的计算。在滑坡稳定性分析的基础上,对滑坡体相对危险的Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3滑坡进行了抗滑桩设计,设计过程中采用了弹性地基法中的“K”法进行计算。
针对上述几个方面的研究内容,主要取得了以下几个方面的结论:
1)弄清了滑坡的三维地质模型,并利用了相关参数,进行了滑坡应力应变的模拟。
2)滑坡物质的差异性分布影响到滑坡体的地下水赋存状态,以及降雨入渗;滑体和滑带物质物理力学性质对水的敏感性决定了水对吊钟坝滑坡稳定性具有重要的影响。降雨是诱发滑坡变形破坏的主要因素。通过FLAC3D如数值模拟软件对72h降雨条件工况下的模拟以及不同工况下滑坡体稳定性验算,结果表明,降雨条件下滑坡体变形较大,其稳定性系数变化也有很大。
3)通过FLAC3D数值模拟及稳定性计算可以看出,天然状态下滑坡体处于基本稳定状态,在持续降雨条件下,Ⅱ号滑坡的危险区域主要集中在Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3滑坡,主要是局部沉降伴随水平位移,该滑坡群不会形成统一的滑动面,不会发生整体滑动;变形区主要集中在靠近钟坝河的河谷地带和滑坡中部基岩阶梯变化处。
4)通过分析,研究区滑坡防治排水设计,排水主要是通过截水沟与排水沟配合使用的方法.