库水位升降对水库库岸滑坡稳定性的影响

由天下分享时间：2024/5/10 1:56:26 加入收藏我要投稿点赞

图5 库水位下降之后库岸边坡情况（许强）

由图可知，在库水位下降之后，由于库岸边坡的渗透系数的影响，原来饱水的饱和重度区不会立即将水排出，而是有一个滞后的效应，使得在库水位下降下降滞后，库岸边坡依然部分保持饱水状态。就是由于这种现象的存在，使得这时边坡中所饱含的水对潜在滑动面有一个向外的渗透压力p=γw·i·S，降低边坡的抗滑稳定性。同时，由于这种滞后效应，在库水位下降之后增加边坡的荷载——饱水加载效应，使边坡变得更加的不稳定。

2. 模型试验模拟库水位的变化[ 1]分析库水位变化对库岸边坡稳定性的影响

就库水位对滑坡体的影响问题，防灾减灾实验室一某滑坡为原型，按几何相似制作了一个滑坡模型，一考查库水位的变化对滑坡体位移及内部孔隙水压力的影响。

实验模型水库的蓄水及泄水过程，在第10小时50分时135水位开始蓄水，在第13小时20分蓄至135水位。在第26小时30分时，又开始蓄水，在第28小时蓄至175水位。在第31小时开始泄水，第31小时30分至135水位。之后水位持续135水位，直至第53小时。在整个过程中滑坡体内孔隙水压力及位移的变化曲线如图6和图7所示。

图6 孔隙水压力随时间变化曲线

图7 位移随时间变化曲线

图6取的滑体前缘处孔隙水压力传感器所测得的数据，图7为滑体中部的位移变化情况。从图6和图7中可以清楚地看出在相应的时间点孔隙水压力和位移变化的情况。图6清楚地反映了库水位的变化过程。图7则反映了库水位变化时，相应的位移变化。从图7 可以看出几次大的位移变化全部发生在库水的蓄水过程中，尤其是在135水体温表的蓄水过程中位移增量达到了12mm，占总位移量的69%左右。而在175水位的蓄水过程中位移增量只有4mm，占总位移量的20%左右。

通过实验研究得出的结论：（1）库水的浸泡对滑体的影响

在实验中发现，在蓄水过程及水位保持过程中的下部、中部及上部的孔隙水压力变大，位移逐渐增大，但从滑体前缘至后缘位移逐渐减小。尤其是滑体的前缘，其在库水位浸泡下达到饱和状态，从而失去强度而发生破坏。

（2）库水位变化对滑体的影响

在蓄水过程中由于土体中含水量的增加，使土体中孔隙水压力增大，而抗剪强度相应降低。在放水过程中库水位以下的土体中孔隙水压力减小，而此处的土体由于处于饱和状态而失去抗剪强度。由于本次试验采用了渗透系数较大的细沙，故在水位下降过程中滑体中的孔隙水压力减小的速率较大，而滑体中部以上土体的位移则基本上没有发生变化。

3.结语

对库水位升降对库岸边坡稳定性的研究方法还有很多，如利用非饱和土力学中渗流和抗剪强度理论, 对滑坡稳定性进行分析[6-8]

通过以上工程地质分析原理分析和模拟实验研究发现：水库蓄水使滑坡的前缘达到饱和而降低抗剪强度。在库水位上升时，坡体的浮重度区和饱和重度区增大，加之孔隙水压力效应，使库岸的抗滑稳定性降低。在水位下降过程中，由于

地下水的渗透压力效应和地下水的饱水加载效应使岸坡变得更加的不稳定，所以库岸边坡发生破坏往往是在库水位下降之后的一段时间内发生。

参考文献：

[1]张润峰.浅析库水位变化对滑坡稳定性的影响[J].水电科技进展,2003,36

[ 2] 孙广忠. 中国典型滑坡[M] . 北京: 科学出版社, 1998.

[3] 陈飞. 长江流域地质灾害及防治[M] . 武汉: 长江出版社, 2007.

[4] 贺可强, 阳吉宝, 王思敬. 堆积层滑坡位移动力学理论及应用:三峡库区典型堆积层滑坡例析[ M] .北京: 科学出版社, 2007.

[5] 黄润秋, 许强. 戚国庆著降雨及库水诱发滑坡的评价与预测[M].北京:科学出版社, 2007.

[6 Fredlund DG. RahardjoH .Soil Mechanics for Unsaturated Soils[M] . New York:Wiley & His Sons,1993.

[7] 刘新喜. 库水位下降对滑坡稳定性的影响及工程应用研究[D] .武汉:中国地质大学,2003.