库水位下降对滑坡稳定性的影响

库水位下降对滑坡稳定性的影响

作者：胡海峰 许静 王洪义

来源：《城市建设理论研究》2013年第31期

摘要：滑坡渗漏会对三峡库区造成地质灾害，蓄水后，库水位会将一部分滑坡淹没，而水位下降后，产生的渗流将会对滑坡稳定性产生重要影响，是值得引起重视和研究的一个重要问题。

关键词：库水位下降；滑坡；稳定性；影响 中图分类号：P332.3文献标识码： A

滑坡稳定性是对库区地质的定性和定量评价结果，全面分析三峡库区滑坡工程地质特征，研究库水位下降产生的渗透力对滑坡稳定性的影响，为滑坡治理提供理论依据，从而最大程度地保护库区，避免因滑坡渗漏造成经济损失。 一、库区滑坡的分类以及滑坡受影响的原因分析

滑坡分为松散堆积层滑坡和基岩滑坡，基岩滑坡又分为等效连续介质基岩滑坡，离散裂隙基岩滑坡，双重介质基岩滑坡。库区滑坡出现频率较高的地层是侏罗系、三叠系、二叠系，库区与崩塌滑坡有关的软弱夹层是高阶地灰白粘土层，滑坡地下水主要富集在背斜轴部，长江河谷地带由于降雨量丰富、降雨量集中并且时有暴雨出现，是区内触发崩塌、滑坡产生的重要因素。

三峡工程建成蓄水后，库水位将很大范围的坡体淹没，库水对坡体产生浪蚀作用，流水作用，浮力和动水压作用，浸泡软化作用，这些影响对三峡库区不同岸段产生的作用和影响是不同的，与库区水位高低，库岸的组成物质，坡体的结构，坡形的缓急，坡度的高低和库体前期的变形或开裂等均有关系。特别是暴雨时，滑坡受降雨时间、降雨量、降雨强度的影响，因不同岸段的地质特征不同，渗透力和排泄能力也不同，所以产生的影响也不同。 二、库区滑坡渗流的研究

1、等效连续介质基岩滑坡渗流场研究。在库区滑坡中，一些滑坡体中结构面的密度大，且裂隙张开度不大时，渗流场可按连续介质处理。裂隙岩体的渗透系数是岩体水力学的一个基本参数，通常确定等效渗透张量的方法有现场压水试验法、反演法和几何形态法。几何形态法只能确定渗透张量的初值，而最后还需通过水力试验或反演法进行校正。滑坡体内渗流场与应力场的相互作用，只要有地下水的作用，那么这种作用是一直存在并处于一种动态平衡。 2、离散裂隙基岩滑坡流场研究。库区岸坡和滑坡都经历了多次构造运动，岩体被许许多多的结构面所切割，滑坡体内裂隙稀疏和区域不大，且裂隙的几何特征已清楚，由于裂隙在成

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因形态以及空间变化等都十分复杂，在现场欲测得能够满足其精度的裂隙张开度，往往非常困难。当滑坡体内裂隙稀疏且区域不大，水流方向、速度、流量基本上不受裂隙控制。 3、双重介质基岩滑坡渗流场研究。在库区滑坡中，有些介质如未充分胶结的中粗粒砂岩、经过溶蚀的灰岩、白云岩等，存在两种导水能力相差悬殊的空隙空间，这些地区发育的滑坡岩块孔隙发育，滑坡体内岩体既有裂隙存在又有孔隙存在，两者共同组成了滑坡渗流系统。 4、松散堆积层滑坡渗流场研究。松散堆积层滑坡在三峡库区分布广，数量仅次于基岩滑坡，但它的稳定性差，当库水水位到达一百五十米到一百八十米高度时，库区两岸大多数岸坡水下淹没深度可达五十米到一百米，边坡受水的影响很大。库水的浮力减重作用是不容忽视的， 再加上动水压力的作用，滑坡的稳定性将更差。 三、库水位下降时滑坡稳定性研究方法

工程地质分析法、刚体极限平衡法、有限元模拟等方法作为评价库水位下降时滑坡稳定性的基本方法，不同库水位下降速度下滑坡体内的渗流浸润面变化具有一定的规律，可采用条分法考虑在渗透力作用下滑坡的稳定性，也可采用不平衡推力法计算滑坡的稳定性，还常用弹塑性有限元法来分析滑坡的稳定性。工程上往往最关心稳定问题，根据有限单元法计算结果来评价岩体稳定性方法，对计算范围内各单元或积分点的应力进行强度判别，根据破损区的分布位置和范围大小可以对岩体工程的稳定性作出评价，引入各部位强度储备系数的概念。目前有渗流作用下滑坡稳定性分析软件，可以有效分析影响滑坡稳定性的各因素对滑坡稳定性的影响。 四,影响库区滑坡发育的因素

库水位下降对于滑坡稳定性具有十分重要的影响。影响库区滑坡发育的因素有很多。例如库水、暴雨、地震等对于滑坡发育的影响。以下针对这些因素进行分析与探讨。 2.1库水对于滑坡稳定性的影响

库水对于滑坡的影响主要体现在库水对于坡体的浪蚀作用、流水作用、软化作用等。库水对于坡体的影响范围比较大，因为库水处于运动的状态，库水的水位变化也会直接影响到滑坡的稳定性。以三峡水库为例，三峡水库的滑坡经常会受到分浪的冲击和浪蚀，库水在风浪的作用下会造成滑坡的表面出现脱落或是腐蚀等现象。另外，滑坡的一部分常年处于库水的浸泡中，使得滑坡的发育出现转变，一旦水位有变化，就会造成流水的冲刷，从而引起坡面的变形和滑坡。这些都对库区的滑坡具有十分重要的影响。与此同时，库水的变化也会引起浮力减重和动水压力的减弱。这也是导致滑坡稳定性的重要原因之一。库水的水位如果出现大幅度的下降，那么就会增加坡体表面的水压力，在水的渗透作用力下就会使滑坡表面的物体发生冲移，最后就会导致整个水库滑坡受到影响。库水作为影响滑坡稳定性的因素之一，具有十分重要的现实意义，因此需要十分在意和关注，从而减少库水对滑坡的不利影响。 2.2暴雨、地震对于滑坡发育的影响。

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暴雨、地震作为自然因素对于滑坡的稳定性也具有一定的影响。暴雨不同于库水对于滑坡的影响，暴雨对于滑坡的影响会受到降雨时间、降雨量、降雨强度等因素的影响。如果降雨的时间长，降雨量大，降雨强度强，那么就会对坡体有严重的影响。另外除了降雨带来的危害之外，还会受到地质地形的限制。不同的地域，不同的地质地貌都会对滑坡具有一定的影响。他们直接影响到渗透能力和腐蚀能力等。所以在考虑暴雨对于滑坡影响的时候需要结合实际情况，具体问题具体分析。地震对于滑坡的发育影响就是比较复杂的因素，地震对于滑坡的稳定性具有致命性的作用，地震的危害十分大，严重的会造成整个滑坡的坍塌和损坏。不利于水库的整体运作。不同级别的地震强度对于滑坡的稳定性有着直接的影响，强度的低的地震对于滑坡可能造成小范围的危害，可以及时的补救，但是对于强度比较大的地震，其强度有可能对滑坡造成毁灭性的损害。所以在选择水库的位置时尽量避免经常发生地震的区域。另外地震除了对于滑坡造成损害还会产生一系列的连锁反应，对于周围的环境也有影响，因此需要十分关注。

五,影响滑坡稳定性发育的敏感性的因素

滑坡的发育十分敏感，一些地质构造、地貌环境等都会对滑坡发育的敏感性有影响。一下针对构造和地貌环境这两个因素进行探讨。地质构造是影响滑坡形成的重要因素，滑坡的分布、形态走向等都是依据地质构造的整体情况形成的。一般情况下，控制区域性滑坡崩塌发育分布的最基本的构造因素是构造线走向，换言之就是当河谷走向与构造线方向垂直时，水库的岸坡就比较稳定，那么就会出现较少的分布滑坡与崩塌。相反，当河谷走向与构造线方向一致时，处于向斜河谷的顺向坡是滑坡发育敏感的部位。几种构造体系复合交接部位的向斜河谷则是滑坡崩塌发育均敏感的部位。这就是地质构造对于滑坡稳定性的影响。 总结:

除了地质构造之外就是地貌环境对于滑坡的影响。地貌属于一个广义的概念，地貌的内容和范围比较广泛。经过专业的研究，发现地层岩性及河谷切割深度控制着谷坡的高度，同时也就影响到滑坡的稳定性能。地层的岩性直接影响到滑坡崩塌体的坡度状况，因此需要严格地控制滑坡的坡度，及时的掌握岩性的发展变化，从而解决滑坡稳定性弱的缺点。另外不同的岩石所需要的滑坡坡度都是不同的，在不同的河段或是地层也会对滑坡的坡度有一定的影响，坡度直接影响稳定性。所以，除了质地构造之外，还需要充分的掌握基本的地貌环境等因素。只有这样才能更好的把握水库滑坡的稳定性。 参考文献

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