亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        會理縣鄒家灣子滑坡成因機制及穩(wěn)定性分析

        2023-06-11 04:12:49彭培雄劉歲海羅明韓民賽
        中國水土保持 2023年5期
        關鍵詞:穩(wěn)定性分析安全系數(shù)滑坡

        彭培雄 劉歲海 羅明 韓民賽

        [關鍵詞] 滑坡;成因機制;穩(wěn)定性分析;FLAC3D;安全系數(shù)

        [摘 要] 以四川省涼山彝族自治州會理縣鄒家灣子滑坡為研究對象,采用綜合勘察方法對滑坡的發(fā)育特征、工程地質條件進行詳查,繼而對滑坡的成因機制進行分析,再基于FLAC3D軟件從天然和暴雨兩種工況對滑坡進行穩(wěn)定性評價,數(shù)值計算顯示:滑坡體在天然工況下滑坡的安全系數(shù)為1.25,滑坡體最大水平位移量為4.5 cm,最大豎向位移量為3 cm,有小范圍的應力集中現(xiàn)象,滑坡體變形收斂;而暴雨工況下滑坡的安全系數(shù)為0.9,滑坡體最大水平位移量超過10 cm,最大豎向位移量超過6.4 cm,有大范圍的應力集中現(xiàn)象,滑坡體變形不收斂。預測天然工況下滑坡體發(fā)生小變形且處于穩(wěn)定狀態(tài),滑坡體不會突然發(fā)生滑動,然而強降雨將誘發(fā)滑坡體復活。

        [中圖分類號] P642.22;S157? [文獻標識碼] A? [文章編號] 1000-0941(2023)05-0066-05

        滑坡是最常見的地質災害,一旦失穩(wěn)則容易造成房屋倒塌、人員傷亡。誘發(fā)滑坡的因素很多,如降雨、邊坡開挖以及地震等。滑坡穩(wěn)定性分析的方法多種多樣,極限平衡法與數(shù)值分析法是目前最常用的兩種。

        研究區(qū)會理縣屬于川西地區(qū),地質構造復雜、新構造運動強烈,因此發(fā)育了很多滑坡災害,尤其在2008年“5·12”汶川地震發(fā)生后,誘發(fā)了大量的滑坡,造成巨大損失[1-2]。本研究利用FLAC3D軟件對會理縣鄒家灣子降雨誘發(fā)滑坡的過程及機制進行分析,以期對滑坡災害預防提供參考。

        1 鄒家灣子滑坡概況及特征分析

        1.1 工程地質條件及滑坡概況

        鄒家灣子滑坡位于會理縣內(nèi)東鄉(xiāng)橫山村8組?;略谄矫嫔险w呈現(xiàn)一種不規(guī)則的“圈椅狀”,滑坡前緣高程約為1 927 m,后緣高程約為2 022 m,相對高差為95 m,滑坡整體表現(xiàn)為上緩下陡,坡度多在22°~25°,主滑方向為331°?;缕骄麻L200 m,平均寬180 m,覆蓋層厚度在5.4~11.8 m,滑體平均厚度8 m,滑坡體積約28.8萬m3,屬于中型土質滑坡,滑坡區(qū)見圖1。

        滑坡主要由第四系滑坡堆積粉質黏土夾角礫、碎石組成,多為微濕狀態(tài)。從滑坡形態(tài)以及變形特征分析,整個滑坡呈多級階梯狀?;潞缶墳樯郊沟貛?,覆蓋層相對較薄,厚度約3 m,滑坡右側發(fā)育剪切裂縫,裂縫長4~8 m,張開度5~10 cm,地形無明顯變化,滑坡左側位于坡體陡緩交界處,在靠近后緣位置可見基巖出露,滑坡前緣為一小型沖溝,常年有水,但流量較小。

        1.2 滑坡體巖土分區(qū)

        滑坡目前表現(xiàn)為堆積體滑移,可能沿基覆界面滑動,鉆探結果顯示:①滑坡體表層為耕作土,厚度2.3~3.5 m;②耕作土以下為含碎石粉質黏土層,土層呈黃褐色,可塑,碎石含量在10%~15%,粒徑一般在0.5~20.0 mm,偶見塊徑大于0.5 m的大塊石;③滑坡體后緣可見基巖出露,基巖為白堊系下統(tǒng)小壩組砂泥巖互層,巖層較硬,裂隙發(fā)育,可見軟弱夾層,夾層處巖心破碎?;聨r體類型主要為我國西南地區(qū)常見的紅層巖體,不穩(wěn)定,較容易發(fā)生滑坡。

        1.3 滑坡體變形破壞特征

        根據(jù)現(xiàn)場走訪調(diào)查,滑坡自變形以來,每年均會出現(xiàn)少量滑移,1992年7月發(fā)生過一次大規(guī)?;瑒?,位置在滑坡中上部,形成古滑面,至今該滑面依舊是滑坡體最脆弱的部位。滑坡變形主要發(fā)生在雨季,以蠕滑變形為主。到目前為止,該滑坡并未造成人員傷亡及財產(chǎn)損失?;伦冃沃饕憩F(xiàn)為后緣局部蠕動下錯,前緣出現(xiàn)一定程度的土溜,在滑坡后緣及右側分別發(fā)育有張拉裂縫和剪切裂縫(見圖2),其主要特征見表1。

        2 滑坡的形成機制

        從鄒家灣子滑坡周邊地形條件來看,滑坡后緣為山脊地帶,覆蓋層相對較薄,滑坡右側發(fā)育剪切裂縫,滑坡左側位于坡體陡緩交界處,滑坡前緣為一小型沖溝,具備滑坡形成條件。首先,滑坡體主要成分為含碎石粉質黏土,結構比較松散,孔隙度比較大,為滑坡的發(fā)生提供了必要條件,滑面以下為粉砂質泥巖,巖性屬于親水巖,抗風化能力弱,極容易被水軟化,在暴雨工況下,地表水大量下滲進入坡體,底部粉砂質泥巖的透水性相對較差,成為相對隔水層,使坡體飽和,地下水的動水壓力和對坡體物質的軟化作用降低坡體抗剪強度,這就為滑坡的變形和不穩(wěn)定創(chuàng)造了條件;其次,滑坡前緣可見一小型沖溝,溝內(nèi)水流長期對坡腳進行掏蝕,使坡體前緣局部臨空,一定程度上也為滑坡的局部復活提供了有利條件;最后,由于前期坡體的蠕動產(chǎn)生了大量裂縫,連續(xù)的降雨提高了滑體的容重,從而降低了滑帶強度,使得坡體的穩(wěn)定性降低,從而誘發(fā)牽引式破壞?,F(xiàn)場踏勘發(fā)現(xiàn),滑坡前緣局部垮塌,后緣發(fā)育張拉裂縫,右側發(fā)育剪切裂縫,近期整體滑坡處于緩慢蠕動形變階段,以后可能逐步形成深部張拉裂縫,達到滑坡臨界狀態(tài)。滑坡體現(xiàn)有的變形裂縫加速了降雨入滲,在強降雨入滲作用下,會使土的抗剪強度大大降低,坡體內(nèi)部土體容重增大,即降雨會加速滑坡的進一步變形,誘發(fā)滑坡復活。

        3 鄒家灣子滑坡穩(wěn)定性數(shù)值模擬

        本研究數(shù)值模擬通過ANSYS輔助建模,再導入FLAC3D軟件進行計算,建模過程中將巖土體視為彈塑性材料,采用Mohr-Coulomb模型計算了鄒家灣子滑坡在天然工況、暴雨工況下的穩(wěn)定性?;履P推拭嬉妶D3。

        3.1 數(shù)值計算模型

        模型單元類型為四面體單元,模型網(wǎng)格含11 594個節(jié)點,34 291個單元。 彭培雄等:會理縣鄒家灣子滑坡成因機制及穩(wěn)定性分析滑坡區(qū)自上而下地層分為含碎石粉質黏土、強風化粉砂質泥巖、中風化粉砂質泥巖3種。數(shù)值計算模型及網(wǎng)格劃分見圖4。

        3.2 巖土力學參數(shù)選取

        3.3 計算結果分析

        對數(shù)值模型進行應力初始化計算,得出初始垂直應力場分布(見圖5)。由計算結果可知,應力場隨地面起伏呈層狀均勻分布,無異常狀態(tài),地層越深應力越大。該數(shù)值計算模型無網(wǎng)格劃分錯誤,可進行下一步計算分析。

        3.3.1 位移場分析

        圖6為兩種工況下數(shù)值計算得到的滑坡水平位移云圖,當滑坡變形不發(fā)展時,則滑坡變形收斂,反之則不收斂。圖6(a)天然工況下滑坡體位移較小,在無外力條件下變形不再發(fā)展,最大水平位移發(fā)生在坡體中部的平臺上方,滑坡體變形收斂,最大水平位移約4.5 cm。圖6(b)暴雨工況下,滑坡體孔隙水壓力增大,強度降低,滑坡變形主要表現(xiàn)為后緣局部蠕動下錯,前緣出現(xiàn)一定程度的土溜,在滑坡后緣及右側分別發(fā)育有張拉裂縫和剪切裂縫,該滑坡屬于牽引式滑坡,滑坡體沿古滑面發(fā)生滑動,其中坡體中部平臺以上的部分水平位移大于滑坡體前部,最大水平位移超過10 m(變形未收斂)。

        圖7為滑坡豎向位移云圖。由圖7(a)可知,天然工況下滑坡體豎向位移較小,最大豎向位移發(fā)生在平臺上方的坡體中后部,最大沉降量為3 cm。暴雨工況下滑坡體豎向變形不收斂,因此圖7(b)中坡體豎向變形很大并且坡體沿古滑面滑動,其中坡體中后部的豎向位移大于坡體前部的,最大豎向位移發(fā)生在滑坡體后緣和滑坡中部平臺上方的斜坡內(nèi)部,最大豎向位移量超過6.4 m。

        圖8為滑坡體的總位移云圖。對比兩種工況發(fā)現(xiàn),暴雨工況下的滑坡體發(fā)生很大的變形,且遠遠大于天然工況的。由于滑坡體前部坡度較緩,因此滑坡體前部的變形小于后部的?;卤憩F(xiàn)為多級滑坡,沿滑坡中部的平臺可將滑坡分為兩級,平臺上方的次級滑坡體變形大于平臺下方的??梢?,飽水狀態(tài)下,坡體中部平臺上方較陡的斜坡會先失穩(wěn),隨著該部分滑體向前滑動,滑坡體前部坡度較緩的部分也發(fā)生滑動,從而引發(fā)整個滑坡體復活而整體下滑。天然工況下坡體最大總位移量為5.3 cm,暴雨工況下坡體變形不收斂,即圖中的滑坡體還在繼續(xù)發(fā)生滑動。

        3.3.2 應力場分析

        圖9、圖10分別為滑坡體內(nèi)部最大、最小主應力分布云圖。圖9(a)顯示,天然工況下坡體滑帶附近有小范圍的最大主應力集中現(xiàn)象,主要發(fā)生在坡體中部平臺下方。圖9(b)顯示暴雨工況下滑帶附近發(fā)生大范圍的應力集中。對比發(fā)現(xiàn),暴雨工況下滑帶附近最大主應力集中范圍大于天然工況。同樣,圖10中暴雨工況下滑帶附近最小主應力集中現(xiàn)象比天然工況明顯。

        圖11為滑坡體內(nèi)部的主應力跡線。天然工況和暴雨工況滑坡體內(nèi)的主應力均發(fā)生偏轉,尤其在滑帶附近,主應力方向發(fā)生偏轉更明顯,最大主應力方向近似平行于滑面。此外,暴雨工況下的最大主應力明顯大于天然工況。

        3.3.3 潛在滑面分析

        最大剪應力增量能反映邊坡可能的滑動變形趨勢,圖12為滑坡體內(nèi)部的最大剪應力增量云圖。通過FLAC3D自帶命令,對天然工況和暴雨工況下分別進行強度折減計算,當計算出的安全系數(shù)等于1時說明滑坡體處于極限平衡狀態(tài);當安全系數(shù)大于1時說明滑坡體處于穩(wěn)定狀態(tài),在沒有外力的情況下不易發(fā)生滑動;當安全系數(shù)小于1時,滑坡的穩(wěn)定性很差,處于失穩(wěn)狀態(tài)。圖12(a)顯示天然工況下滑坡體的安全系數(shù)為1.25,潛在滑面僅發(fā)生在坡體中部小范圍內(nèi),潛在滑面沒有貫通坡體前部和后部,因此滑坡不會發(fā)生滑動。圖12(b)顯示暴雨工況下滑坡體的安全系數(shù)為0.90,潛在滑面貫通整個滑坡體前部和后部,并從滑坡體中部的平臺剪出,因此滑坡會沿著潛在滑面發(fā)生整體滑動。暴雨工況下滑坡表現(xiàn)為多級滑坡,以滑坡中部平臺為界,可將滑坡分為上部次級滑塊和下部次級滑塊,滑坡體后部次級滑塊的潛在滑面貫通坡面,從滑坡平臺后剪出。根據(jù)數(shù)值模擬,在暴雨工況下,地表水長期滲入巖體,導致紅層巖體面受水浸泡軟化,逐漸形成貫通,在長時間的演化過程中,滑坡極有可能轉化為紅層巖質滑坡,引發(fā)更大一級滑坡。

        4 結 論

        (1)鄒家灣子滑坡特征明顯,滑坡變形主要表現(xiàn)為后緣局部蠕動下錯,前緣出現(xiàn)一定程度的土溜,在滑坡后緣及右側分別發(fā)育有張拉裂縫和剪切裂縫,該滑坡屬于牽引式滑坡。

        (2)通過數(shù)值模擬分析,鄒家灣子滑坡在天然工況下安全系數(shù)為1.25,處于穩(wěn)定狀態(tài),在暴雨工況下安全系數(shù)為0.90,處于不穩(wěn)定狀態(tài)。通過位移云圖分析,暴雨工況下的滑坡體發(fā)生了很大的變形,且遠遠大于天然工況。暴雨工況下發(fā)生了大范圍的應力集中現(xiàn)象,且最大主應力明顯大于天然工況。通過潛在滑面分析,天然工況下潛在滑面沒有貫通坡體前部和后部,滑坡不會發(fā)生滑動,暴雨工況下滑坡表現(xiàn)為多級滑坡,滑坡體后部次級滑塊的潛在滑面貫通坡面,從滑坡平臺后剪出。在暴雨工況下,地表水長期滲入巖體,滑坡極有可能轉化為紅層巖質滑坡,引發(fā)更大一級滑坡。

        [參考文獻]

        [1] 董建輝,唐然,李大鑫,等.四川漢源縣二道坪滑坡成因及穩(wěn)定性分析[J].科學技術與工程,2021,21(22):9258-9263.

        [2] 王壯,蘇雷,時偉,等.基于FLAC數(shù)值模擬的巧家縣白泥溝滑坡穩(wěn)定性分析[J].青島理工大學學報,2022,43(1):24-30.

        [作者簡介] 彭培雄(1996—),男,福建泉州人,碩士研究生,研究方向為地質工程;通信作者劉歲海(1971—),男,陜西咸陽人,副教授,碩士,主要從事工程地質勘察與評價方面的工作。

        [收稿日期] 2022-08-19

        (責任編輯 楊傲秋)

        猜你喜歡
        穩(wěn)定性分析安全系數(shù)滑坡
        滑坡推力隱式解與顯式解對比分析——以河北某膨脹土滑坡為例
        河北地質(2021年1期)2021-07-21 08:16:08
        考慮材料性能分散性的航空發(fā)動機結構安全系數(shù)確定方法
        重力式擋土墻抗滑穩(wěn)定性安全系數(shù)的異性分析及經(jīng)驗安全系數(shù)方法
        閘室樁基處理后水平抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)提高值的估算范圍研究
        淺談公路滑坡治理
        北方交通(2016年12期)2017-01-15 13:52:59
        高聳鋼結構施工關鍵控制技術分析
        價值工程(2016年36期)2017-01-11 19:49:21
        框架預應力錨桿邊坡支護結構及其應用分析
        基于Fluent的滑坡入水過程數(shù)值模擬
        淺談邊坡穩(wěn)定性地質問題的解決措施
        “監(jiān)管滑坡”比“渣土山”滑坡更可怕
        山東青年(2016年3期)2016-02-28 14:25:50
        在线免费午夜视频一区二区| 国产精品高潮呻吟av久久4虎 | 本道天堂成在人线av无码免费| 亚洲人午夜射精精品日韩| 欧美第五页| 亚洲高清自偷揄拍自拍 | 国产强被迫伦姧在线观看无码 | 亚洲一区二区三区四区五区六| 学生妹亚洲一区二区| 无码无在线观看| 中文字幕亚洲精品在线免费| 国产精品亚洲lv粉色| y111111少妇影院无码| 亚洲中文字幕乱码一二三区| 国产精品亚洲一级av第二区| 欧美老熟妇喷水| 热99精品| 熟女人妻一区二区中文字幕| 99视频在线精品免费观看6| 天堂草原电视剧在线观看图片高清| 久久免费国产精品一区二区| 久久国产精品免费一区二区三区 | 精品久久人妻av中文字幕| 射精情感曰妓女色视频| 国产小车还是日产的好| 国产精品国产三级野外国产| 成人欧美一区二区三区1314| 亚洲av美女在线播放啊| 操国产丝袜露脸在线播放| 欧美成人www在线观看| 欧美白人最猛性xxxxx| 国产高清丝袜美腿视频在线观看 | 四虎成人精品无码永久在线| 一区二区三区中文字幕有码 | 国内精品视频一区二区三区| 能看的网站中文字幕不卡av| 国产禁区一区二区三区| 少妇人妻200篇白洁| 日韩无码尤物视频| 宅男亚洲伊人久久大香线蕉| 国产精品综合一区二区三区|