三峡库区千将坪滑坡地质力学模型研究-岩土力学
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长江三峡工程库区千将坪滑坡地质特征及成因分析
杨海平;王金生
【期刊名称】《工程地质学报》
【年(卷),期】2009(17)2
【摘要】千将坪滑坡体位于三峡库区长江支流青干河的左岸,距三峡工程坝址
44km.2003年7月13日零时20分,三峡库区秭归县千将坪村发生了山体基岩滑坡,造成15人死亡、9人失踪,4家乡镇企业被摧毁.文章通过对滑后详细地质调查,阐述了千将坪滑坡区地质条件,描述了滑坡发生的前兆现象以及滑坡发生滑动的过程,仔细分析了千将坪滑坡各要素的特征.根据滑坡体物质组成和结构的差异,把滑体物质自滑坡后缘至前缘分为块石堆积区、基岩裂解区、土夹块石区、漂砾卵石区.同时,文中研究了滑带土的物理力学性质,分析了滑坡体的成因机制,从地形地貌、岩性组合、构造条件详细论述了斜坡失稳的内因,认为导致斜坡失稳的外部因素有集中降雨、农田灌溉以及三峡蓄水3个方面的影响.
【总页数】7页(P233-239)
【作者】杨海平;王金生
【作者单位】中国地质大学,北京,100083;中国水电顾问集团成都勘测设计研究院,成都,610071
【正文语种】中文
【中图分类】P642.22
【相关文献】
1.三峡库区童家坪滑坡成因分析研究 [J], 杨文东;谢全敏;李新平;夏元友
2.长江三峡工程库区宝塔坪滑坡前缘塌岸预测及防护 [J], 王建锋;吴梦喜;李智毅;苏爱军;崔政权
3.三峡库区秭归县千将坪滑坡软化模型实验研究 [J], 侯珍珠;胡志强;肖诗荣;杨鹏;李春霞;王梓帆
4.溪洛渡水电站库区黄坪滑坡过程及成因分析 [J], 郑海益;崔慧斌;李仁江;赵小铭;蒋树
5.三峡库区千将坪滑坡地质特征与成因机制分析 [J], 李会中;王团乐;孙立华;段伟锋
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三峡库区巴东组泥灰质岩石水岩作用规律及力学效应研究的开题报告一、研究背景和意义三峡水库是我国最大的水利工程之一,其建设使得许多河流岸坡和山体变得更加陡峭,灌注了大量的水分,从而引发了大量的滑坡和崩塌。
根据文献所述,三峡库区巴东组泥灰质岩石是最为危险的滑坡岩石类型之一,其水岩作用规律及力学效应的研究对于三峡库区滑坡预测和监测具有重要的意义。
二、研究目标和内容本研究旨在通过场地调查和室内实验,对于巴东组泥灰质岩石水岩作用的规律及力学效应进行研究,包括:1. 对巴东组泥灰质岩石的物理性质、岩石结构和成分进行初步的分析和研究;2. 对巴东组泥灰质岩石的水岩作用机理和规律进行研究,包括水分对于岩石强度的影响和水分渗透径的影响等;3. 通过室内的力学试验研究巴东组泥灰质岩石在不同水分条件下的力学性质,对于其滑坡危险性进行评估;4. 结合场地监测资料,进行滑坡风险评估,提出预防措施。
三、研究方法本研究主要采用如下方法:1.实地调查和采样:通过对巴东组泥灰质岩石进行实地调查和采样,获取其物理性质、岩石结构和成分等基础资料。
2.室内实验:对不同水分条件下的巴东组泥灰质岩石进行室内实验,研究其力学性质,包括弹性模量、抗拉强度、抗压强度等参数。
3.理论分析:通过理论分析和模型计算,深入研究巴东组泥灰质岩石的水岩作用规律及其力学效应。
四、研究预期成果本研究预期获得如下成果:1. 深入了解巴东组泥灰质岩石的物理性质、岩石结构和成分特点;2. 探究了水分对于巴东组泥灰质岩石力学性质的影响规律;3. 对于巴东组泥灰质岩石的滑坡危险性进行了评估,并结合场地监测资料,提出了预防措施。
三峡库区千将坪滑坡失稳探讨殷跃平;彭轩明【期刊名称】《水文地质工程地质》【年(卷),期】2007(034)003【摘要】千将坪滑坡是三峡水库二期蓄水到139m高程水位期问发生的特大型滑坡,也是三峡库区近年来发生的规模较大的滑坡,受到了多方面的关注.滑体物质组成包括上部为残坡积粘土夹碎石和老滑坡堆积体、下部为沙镇溪组泥质粉砂岩两部分,沿基岩软层顺层下滑.根据滑动特征,可划分为顺层滑动、切层剪出以及滑覆堵江和过江反冲区三个区.本文重点研究了降雨、水库蓄水以及组合因素下滑坡稳定性变化特征.在蓄水前自然状态下,整体稳定系数K=1.18.未蓄水时暴雨状态下,稳定系数K=0.97,与蓄水前自然状态下比较,稳定系数降低20.9%;仅考虑蓄水而未降雨时,滑坡的稳定系数K=0.99,与蓄水前自然状态下比较,稳定系数降低18.3%;在蓄水到134m+强暴雨状态下,稳定系数K=0.93,与蓄水前自然状态下比较,稳定系数降低24.8%.反映了蓄水和降雨二者的组合对滑坡失稳影响是非常明显的.【总页数】4页(P51-54)【作者】殷跃平;彭轩明【作者单位】中国地质调查局,北京,100011;中国地质调查局,北京,100011【正文语种】中文【中图分类】P642.22【相关文献】1.三峡库区千将坪滑坡模型试验研究 [J], 刘波;罗先启;张振华2.遥感技术在三峡库区千将坪滑坡研究中的应用 [J], 杨金中;杨日红3.三峡库区秭归县千将坪滑坡软化模型实验研究 [J], 侯珍珠;胡志强;肖诗荣;杨鹏;李春霞;王梓帆4.三峡库区千将坪滑坡地质力学模型研究 [J], 肖诗荣;刘德富;胡志宇5.三峡库区千将坪滑坡滑带土干-湿循环条件下强度特性试验研究 [J], 曹玲;罗先启因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
岩质滑坡涌浪对三峡库区岸坡的冲刷模型试验胡杰龙;王平义;喻涛;曹婷;程志友【摘要】In order to study the landslide failure of rock slopes induced by rock landslide surges in the Three Gorges Reservoir Region, physical model tests of rock landslide in Wanzhou port have been designed as the prototype. The influences of landslide volumes,inclination angles of the slip surface and three different slope soil particle diameters were studied in the experiment. The scouring depthsand the overallerosion characteristics of slopesin the range of 15 m below and above static water level have been analyzed. The results show that the maximum scouring depths are in positive correlation with the width and thickness of the landslide mass. For large volume of landslide mass, the scouring depth can reach its maxima if the inclination angle of the slip face is 40° while for relatively smaller volume of landslide mass, the inclination angle is 60°. The suggested scope for bank protection is in the range of 7 m below and above static water level. The empirical formula for the maximum erosion depth of bank slope was obtained based on experimental data.%为了解岩质滑坡涌浪对三峡库区岸坡的冲刷破坏情况,以万州港为原型,设计岩体滑坡涌浪物理模型试验,分析了不同滑坡体体积和滑面倾角情况下滑坡涌浪对库区3种不同粒径岸坡的冲刷深度和静水面上下15 m岸坡整体的冲刷特性.试验结果表明:岸坡最大冲刷深度与滑坡体宽度及厚度呈正相关关系;滑坡体体积较大时,岸坡冲刷深度在滑坡体滑面倾角为40°时最大,滑坡体体积较小时,岸坡冲刷深度在滑坡体滑面倾角为60°时最大;岸坡需防护范围为静水面上下7 m,在静水面和岸坡接触的部位需重点防护.根据试验数据,给出了计算岸坡最大冲刷深度的经验公式.【期刊名称】《水利水电科技进展》【年(卷),期】2018(038)001【总页数】7页(P88-94)【关键词】岩质滑坡;涌浪;岸坡;冲刷深度;三峡库区【作者】胡杰龙;王平义;喻涛;曹婷;程志友【作者单位】重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室,重庆 400074;重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室,重庆 400074;重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室,重庆 400074;重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心,重庆 400074;重庆交通大学航运与船舶工程学院,重庆 400074【正文语种】中文【中图分类】TV139.2+5三峡库区地处我国地形第二阶梯和第三阶梯的过渡带,地跨川东丘陵区和川鄂低中山峡谷区,当地地质条件复杂,暴雨以及洪水经常发生,是我国最容易发生地质灾害的地区之一,其中最常见的两种灾害是滑坡和崩塌[1]。
三峡库区典型滑坡滑带土微结构和物质组分研究
严春杰;唐辉明;陈洁渝;孙云志
【期刊名称】《岩土力学》
【年(卷),期】2002(0)S1
【摘要】利用扫描电子显微镜(SEM)、X 射线衍射仪(XRD)和 X 射线荧光光谱(XRF)进行了物理力学试验,研究了三峡工程库区万州和巴东两个地区6个典型滑坡滑带土的微结构和物质组分。
并指出:通过滑带土中的植物化石和石英的微结构可以判断滑坡的相对滑动年代。
【总页数】4页(P23-26)
【关键词】三峡工程库区;滑带土;微结构;物质组份
【作者】严春杰;唐辉明;陈洁渝;孙云志
【作者单位】中国地质大学测试中心;中国地质大学工程学院;水利部长江勘测技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】P642.22
【相关文献】
1.三峡库区某大型滑坡滑带土参数取值研究 [J], 曹占岑
2.三峡库区某滑坡滑带土剪切变形特性及控滑机理 [J], 易庆林;赵能浩;孟召平;胡大儒;关倪
3.三峡库区某滑坡滑带土剪切变形特性及控滑机理研究 [J], 易庆林;赵能浩;孟召平;
胡大儒;关倪;
4.三峡库区黄土坡滑坡滑带土卸荷状态下的直剪蠕变特性研究 [J], 乔卓;崔德山;陈琼;魏亚军
5.三峡库区千将坪滑坡滑带土干-湿循环条件下强度特性试验研究 [J], 曹玲;罗先启因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
第28卷第7期 岩 土 力 学 V ol.28 No.7 2007年7月 Rock and Soil Mechanics Jul. 2007收稿日期:2006-07-21作者简介:肖诗荣,男,1963年生,副教授,博士研究生,从事水文地质、工程地质与环境地质实践、教学与研究工作。
E-mail: xsr655@文章编号:1000-7598-(2007) 07-1459-06三峡库区千将坪滑坡地质力学模型研究肖诗荣1, 2,刘德富2,胡志宇2(1.武汉大学 水利水电学院,武汉 430072;2.三峡大学 三峡库区地质灾害教育部重点实验室,宜昌 443002)摘 要:三峡水库初次蓄水不久,千将坪即发生了特大型滑坡。
通过对千将坪滑坡滑动区与影响区的勘察试验及对比研究,查明了千将坪滑坡的物质组成、结构及滑坡边界条件,分析了滑坡影响因素及其机制,建立了千将坪滑坡的地质力学模型。
分析表明,千将坪滑坡为三峡水库水位上升与降雨联合诱发的水库新生型深层岩质滑坡,水库蓄水起主要和关键作用。
关 键 词:千将坪滑坡;地质模型;力学模型;三峡水库;降雨 中图分类号:P 554 文献标识码:AStudy on geomechanical model of Qianjiangping landslide,Three Gorges ReservoirXIAO Shi-rong 1, 2, LIU De-fu 2, HU Zhi-yu 2(1. School of Water Resources and Hydropower, Wuhan University, Wuhan 430072, China;2. China Three Gorges University Key Laboratory of Geological Hazards in Three Gorges Reservoir Area, Ministry of Education, Yichang 443002, China)Abstract: The Qianjiangping landslide, occurred soon after the TGP Reservoir had retained water for the first time, belongs to a large scale landslide. Based on the survey and exploration of the Qianjiangping landslide and its adjacent influenced slope, this paper reveals the components, textures and boundary conditions of the landslide, analyzes the factors causing slide, and sets up the landslide’s geological model and the mechanical model. From the analysis it is indicated that the Qianjiangping landslide was a palingenetic rock landslide trigged by the cooperation of the reservoir water and rainfall; but the reservoir water is a key factor. Key words: Qianjiangping landslide; geological model; mechanical model; Three Gorges Reservoir; rainfall1 前 言2003年7月13日0时20分,即在三峡水库初次蓄水至135 m 后的第43天,湖北省秭归县砂镇溪镇千将坪村山体突然下滑约1 500余万方,历时 5分种。
滑坡对人民生命财产和社会经济造成巨大损失。
滑坡区位于长江支流青干河岸坡的千将坪村,距长江3 km ,如图1所示。
滑坡地处鄂西山地长江三峡中的巫峡与西陵峡间的秭归盆地,盆地内山顶高程一般500~1 500 m ,属侵蚀构造中、低山地貌类型。
在构造单元上滑坡位于秭归与百福坪-流来观背斜的过渡地段,背斜南翼。
滑坡及周缘出露的基岩为侏罗系中~下统聂家山(J 1-2n )底部碎屑岩,岩层总体产状为120°~160°,∠15°~45°。
根据1977年中国地震烈度区划图及三峡工程论证地震专家组的意见,青干河一带地震基本烈度为Ⅵ度。
千将坪滑坡发生后,国内外有关科研单位和学者进行了不同程度的研究。
王治华[1]采用人机交互解译135 m 高程临蓄水前航摄像片和现场验证相结合的方法获取了千将坪滑坡的各要素特征、规模及滑坡前后的地质环境,认为千将坪滑坡为老滑坡大部分滑体的复活。
陈永波[2]认为,滑坡的形成和发图1 千将坪滑坡地理位置Fig.1 Location map of Qianjiangping Landslide岩土力学2007年生是一个多因素综合作用的结果。
松散的坡体物质和破碎结构、有利的地形地貌条件构成了滑坡形成的本因;而降水、灌溉水以及河流的冲刷淘蚀浸泡作用,为滑坡的发生提供了诱发条件。
Fa-Wu Wang[3]等认为,层间剪切错动带构成滑坡滑面且为单滑面,砖厂取土及降雨已使滑坡处于临滑状态,水库蓄水是千将坪滑坡的主要诱发因素。
张业民[4]提出千将坪滑坡兼具前缘牵动和后缘推动的力学特征,其引发因素可能与强降雨以及青干河水位的大幅度抬升等有关。
同期廖秋林[5]等也明确提出,滑体脆弱地质结构和集中降雨是滑坡的主要成因,而青干河水位上升与滑坡前部砖厂开挖则在一定程度上加速了滑坡的发生。
王治华等人[6]在论证滑坡复活机制时明确提出:三峡水库区第1期蓄水是触发“7.13”(千将坪)滑坡的主要原因,雨季强降水为次要诱发因素。
综上所述可知,以往对千将坪滑坡的研究主要是在滑坡地貌研究或现场踏勘的基础上进行的,没有全面揭露滑坡地质结构,也未进行滑坡变形破坏的数值和物理模拟分析研究。
由于千将坪滑坡的地形地貌、物质组成及结构构造在三峡库区具有典型代表性,因此,深入研究该滑坡,对于预测、预防和治理三峡库区水库新生型滑坡具有十分重要的意义。
千将坪滑坡发生后,国土资源部三峡库区地质灾害防治工作指挥部委托三峡大学对千将坪滑坡机制进行研究。
设立4个专题,(1)千将坪滑坡地质力学模型研究;(2)降雨及库水位耦合作用下千将坪滑坡饱和-非饱和、非稳定渗流场研究;(3)千将坪滑坡失稳机制的数值模拟研究;(4)千将坪滑坡失稳机制的物理模型试验研究。
本文为专题1研究成果概要。
勘查试验工作布置在千将坪滑坡区及其影响区,主要勘查试验工作量有:钻探,共布置19个孔,进尺840 m;开挖平硐2条,计180 m;竖井2个,计57 m;滑带现场大型原位直剪试验4组;等等。
2 滑坡地质模型研究2.1 滑坡地形地貌图2显示了滑坡滑动前原始地貌:千将坪滑坡所在的青干河北岸岸坡为一半圆弧形凸岸地貌,半圆弧中点为青干河老公路桥。
高程140~210 m段为10°~15°左右缓坡;210~380 m段为25°左右斜坡;380~400 m段为10°~15°左右缓坡;400 m以上为30°斜坡。
岸坡西侧及前沿为高25~40 m的临空陡崖,岸坡前沿河滩高程约100 m。
图3为滑坡滑前一典型地质剖面图。
图4为滑坡滑动后的地形地貌:滑坡滑动后,后缘高程为280~400 m形成宽200~400 m、长约200 m的三角形顺层滑壁;西侧形成一条走向150°左右的沟槽及堆积垄;东侧为一个走向130°左右、倾角50°左右的陡壁;滑坡中后部高程170~280 m 为滑坡平直滑动的斜坡段,原始地形基本未变,为20°~25°的斜坡;滑坡中前部高程150~170 m 为滑坡弧形滑动的反翘区(反向倾角10°~20°),地形总体平缓,横向裂缝发育;滑坡滑舌跨过青干河,最大爬高约80 m。
图5显示的是滑坡滑动后的典型地质剖面。
2.2 滑坡地层岩性及物质组成原斜坡主要为基岩坡,组成斜坡的基岩为侏罗系中~下统聂家山组(J1-2n)碎屑岩:主要包括中厚层泥质粉砂岩、紫红色粉砂质泥岩、厚层石英砂岩,夹生物碎屑灰岩及碳质页岩条带;其次为第四系堆积物,主要有崩坡堆积物、河漫滩堆积。
河漫滩堆积的砂卵石层已淹没于三峡水库中,但千将坪滑坡将部分河漫滩堆积物推出水面。
滑坡主要由块裂岩体(基岩,松动碎裂)组成,在滑坡表部局部见有散落堆积块体及原地表崩坡积物。
图2 滑坡滑前地形平面图Fig.2 Geomorphic map before sliding图3 滑坡滑前典型地质剖面图Fig.3 Typical geo-section map before sliding140°~155°22°~35°J1-2n135 m水位线层间错动泥化带剪出口高程100 m1460第7期肖诗荣等:三峡库区千将坪滑坡地质力学模型研究图4 滑坡滑动后地貌图Fig.4 Geomorphic feature after sliding图5 滑坡滑动后典型地质剖面图Fig.5 Typical geo-section map after sliding(1)块裂岩体:滑坡主要组成部分,岩性为中厚层粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹厚层长石石英砂岩,岩体一般为块状~次块状构造,岩体为碎裂结构。
块裂岩呈强~弱风化状态。
滑坡块裂岩体厚一般20~30 m,最厚约50 m。
在青干河南岸滑坡堆积区出现岩层反倾现象,岩层产状为337°~353°∠41°~47°。
(2)散落堆积块体:在滑坡后缘滑壁见有滑坡散落残留堆积块体,块度一般2~4 m3,少数孤立块体块度达15 m3;滑坡西侧的堆积垄由松散堆积块体组成,块度一般2 m3;由于滑坡内部块体间的撞击运动及惯性作用,在滑坡中后部平直滑动块体与中前部弧形转动块体接合部位,局部存在散落块体堆积层,块度一般1 m3左右,成为滑坡解体分块的标志。
(3)崩坡积物:碎石土、粉质黏土夹块石,厚一般3~8 m。
分布于滑坡中前部滑体表部。
(4)滑床:滑床为微风化新鲜的中厚层粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹厚层长石石英砂岩,岩体完整、稳定。
2.3 滑坡边界及其地质结构面(1)东侧边界:地形上为一个走向130°左右、倾角50°左右的陡壁(图6(a)),多为碎石土覆盖。