留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

三峡库区麻柳林滑坡变形特征及演化模拟

杨背背 殷坤龙 梁鑫 赵海燕

杨背背, 殷坤龙, 梁鑫, 赵海燕. 三峡库区麻柳林滑坡变形特征及演化模拟[J]. 地质科技通报, 2020, 39(2): 122-129. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0213
引用本文: 杨背背, 殷坤龙, 梁鑫, 赵海燕. 三峡库区麻柳林滑坡变形特征及演化模拟[J]. 地质科技通报, 2020, 39(2): 122-129. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0213
Yang Beibei, Yin Kunlong, Liang Xin, Zhao Haiyan. Deformation characteristics and evolution simulation of the Maliulin landslide in the Three Gorges Reservoir area[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2020, 39(2): 122-129. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0213
Citation: Yang Beibei, Yin Kunlong, Liang Xin, Zhao Haiyan. Deformation characteristics and evolution simulation of the Maliulin landslide in the Three Gorges Reservoir area[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2020, 39(2): 122-129. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0213

三峡库区麻柳林滑坡变形特征及演化模拟

doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0213
基金项目: 

国家重点研发计划资助项目 2018YFC0809400

详细信息
    作者简介:

    杨背背(1990—),女,讲师,主要从事滑坡灾害机理分析和预测预报等方面的教学与科研工作。E-mail:cugyangbeibei@163.com

    通讯作者:

    殷坤龙(1963—),男,教授,博士生导师,主要从事地质灾害风险预报和风险管理等方面的教学和科研工作。E-mail:yinkl@126.com

  • 中图分类号: P642.22

Deformation characteristics and evolution simulation of the Maliulin landslide in the Three Gorges Reservoir area

  • 摘要: 在库水位波动和降雨作用的共同影响下,库岸滑坡的变形规律往往更为复杂。以三峡库区麻柳林滑坡为例,基于野外调查、钻探编录、深部位移监测以及数值模拟等手段,分析了库水位波动和降雨作用下滑坡变形特征及演化规律。结果表明:麻柳林滑坡在粉质黏土层和块石层交界处发育一个次级滑带,目前该滑坡主要沿次级滑带运动,导致次级滑动的原因与坡体物质的差异性有关;Si(Sf)指标分析法揭示滑坡的滑带还未完全破坏,滑坡仍处于蠕变状态;根据三峡水库水位调度规律,将一个完整水文年划分为6个阶段,数值模拟结果表明滑坡在库水位缓慢下降阶段变形速率较小、在快速下降阶段和低水位阶段变形速率持续增大、在快速上升阶段和缓慢上升阶段以及高水位阶段变形速率则保持平稳。其中,降雨的直接影响和降雨导致库水位波动进而对滑坡变形造成的间接影响,使得麻柳林滑坡在低水位阶段的变形显著增加、稳定性最差,应加强该时段内滑坡的监测和预警。

     

  • 图 1  三峡库区位置图

    Figure 1.  Location of the Three Gorges Reservoir area

    图 2  三峡水库水位调度特征(Ⅰ~Ⅵ为库水位调度阶段)

    Figure 2.  Water level fluctuation schedule of the Three Gorges Reservoir

    图 3  麻柳林滑坡工程地质平面图

    Figure 3.  Topographical map of the Maliulin landslide

    图 4  麻柳林滑坡工程地质剖面图

    Figure 4.  Geological profile of Maliulin landslide

    图 5  麻柳林滑坡宏观变形

    Figure 5.  Ground deformation of the Maliulin landslide

    图 6  累积位移-深度曲线

    Figure 6.  Cumulative displacement-depth curve

    图 7  滑坡在0.5 m深度处的累积位移曲线

    Figure 7.  Cumulative displacement of the depth of 0.5 m

    图 8  滑坡滑带处的累积位移曲线

    Figure 8.  Cumulative displacement of the sliding zone

    图 9  滑坡累积位移-深度概化曲线

    H为深度; W为宽度; 其他物理量的含义见正文

    Figure 9.  Generalized curve of cumulative displacement-depth

    图 10  CX01监测点Si(Sf)参数

    Figure 10.  Results of Si(Sf) on CX01 monitoring point

    图 11  麻柳林滑坡计算模型

    Figure 11.  Calculation model of the Maliulin landslide

    图 12  滑坡累积位移-库水位关系曲线

    Figure 12.  Relationship between cumulative displacement and reservoir water level

    图 13  滑坡累积位移-降雨量关系曲线

    Figure 13.  Relationship between cumulative displacement and rainfall

    图 14  滑坡地表位移与深部位移关系图

    Figure 14.  Relationship between ground displacement and deep displacement

    表  1  麻柳林滑坡深部位移监测点信息表

    Table  1.   Details of deep displacement monitoring points

    监测点编号 孔口高程/m 孔深/m 基岩埋深/m 监测深度/m
    CX01 176 43.6 34 43.5
    CX02 190 54.5 46 51.5
    下载: 导出CSV

    表  2  滑坡抗剪强度参数初始值

    Table  2.   Initial values of shear strength parameters

    抗剪工况 参数指标 均值(μ) 标准差(σ) 样本数
    天然强度 c 35.77 260
    φ 16.17 3.03 235
    天然残余 c 23.97 212
    φ 11.66 3.50 218
    饱和强度 c 26.55 209
    φ 12.94 2.72 214
    饱和残余 c 16.81 245
    φ 8.93 2.04 212
    注:c单位kPa; φ单位(°)
    下载: 导出CSV

    表  3  滑坡抗剪强度参数取值

    Table  3.   Selected values of shear strength parameters

    抗剪工况 c/kPa φ/(°)
    天然工况 30.93 14.34
    饱和工况 22.56 11.31
    下载: 导出CSV

    表  4  滑坡各阶段最小稳定性系数

    Table  4.   Minimum factor of safety in each period

    时段 仅库水作用 库水和降雨共同作用 稳定性系数变化幅度
    第Ⅰ阶段 1.294 1.255 0.039
    第Ⅱ阶段 1.177 1.112 0.065
    第Ⅲ阶段 1.179 1.055 0.124
    第Ⅳ阶段 1.193 1.055 0.138
    第Ⅴ阶段 1.287 1.136 0.151
    第Ⅵ阶段 1.376 1.242 0.134
    下载: 导出CSV
  • [1] Yin Y P, Huang B L, Wang W P, et al.Reservoir-induced landslides and risk control in Three Gorges Project on Yangtze River, China[J].Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 2016, 8(5): 577-595. doi: 10.1016/j.jrmge.2016.08.001
    [2] Li D Y, Yin K L, Leo C.Analysis of Baishuihe landslide influenced by the effects of reservoir water and rainfall[J].Environmental Earth Sciences, 2010, 60(4): 677-687. http://cn.bing.com/academic/profile?id=e05cd178bdcdb53e3c764b2f93428258&encoded=0&v=paper_preview&mkt=zh-cn
    [3] 刘虎虎, 缪海波, 陈志伟, 等.含水率和离子浓度对滑带土抗剪强度的影响[J].地质科技情报, 2019, 38(1):228-234. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2019.0125
    [4] 肖诗荣, 卢树盛, 管宏飞, 等.三峡库区凉水井滑坡地质力学模型研究[J].岩土力学, 2013, 34(12):3534-3542. doi: 10.3969/j.issn.1000-7598.2007.07.033
    [5] 杨背背, 殷坤龙, 杜娟.基于时间序列与长短时记忆网络的滑坡位移动态预测模型[J].岩石力学与工程学报, 2018, 37(10):2334-2343. doi: 10.13722/j.cnki.jrme.2018.0468
    [6] Huang F M, Yin K L, Zhang G R, et al.Landslide displacement prediction using discrete wavelet transform and extreme learning machine based on chaos theory[J].Environmental Earth Sciences, 2016, 75(20): 1376-1393. doi: 10.1007/s12665-016-6133-0
    [7] 王力, 王世梅, 向玲.三峡库区水位变化对树坪滑坡变形影响机制研究[J].长江科学院院报, 2015, 32(12):87-92+119. doi: 10.11988/ckyyb.20140561;2015,32(12):87-92,119
    [8] Xiao L L, Ward S N, Wang J J.Tsunami squares approach to landslide-generated waves: Application to Gongjiafang landslide, Three Gorges Reservoir, China[J].Pure and Applied Geophysics, 2015, 172(12): 3639-3654. doi: 10.1007/s00024-015-1045-6
    [9] 蔺力.三峡库区丰都—涪陵段滑坡稳定性评价及危险性预测[D].成都: 成都理工大学, 2017. CNKI:CDMD:2.1017.216896
    [10] 郭璐, 贺可强, 贾玉跃.水库型堆积层滑坡位移方向协调性参数及其失稳判据研究[J].水利学报, 2018, 49(12):1532-1540. doi: 10.13243/j.cnki.slxb.20180520
    [11] 许强, 汤明高, 徐开祥, 等.滑坡时空演化规律及预警预报研究[J].岩石力学与工程学报, 2008, 27(6):1104-1112. doi: 10.3321/j.issn:1000-6915.2008.06.003
    [12] 刘磊.三峡水库万州区库岸滑坡灾害风险评价研究[D].武汉: 中国地质大学(武汉), 2016.
    [13] 杨背背, 殷坤龙, 黄发明, 等.库水位升降联合降雨作用下白家包滑坡稳定性评价[J].中国水利水电科学研究院学报, 2016, 14(6):460-467. doi: 10.13244/j.cnki.jiwhr.2016.06.010
    [14] 王腾飞, 李远耀, 曹颖, 等.降雨型浅层土质滑坡非饱和土-水作用特征试验研究[J].地质科技情报, 2019, 38(6):181-188.
    [15] 王思敬, 黄鼎成.中国工程地质世纪成就[M].北京:地质出版社, 2004.
    [16] Xia M, Ren G M, Ma X L.Deformation and mechanism of landslide influenced by the effects of reservoir water and rainfall, Three Gorges, China[J].Natural Hazards, 2013, 68(2):467-482. doi: 10.1007/s11069-013-0634-x
    [17] 苗发盛, 吴益平, 谢媛华, 等.水位升降条件下牵引式滑坡离心模型试验[J].岩土力学, 2018, 39(2):605-613. doi: 10.16285/j.rsm.2016.2518
    [18] 肖婷, 殷坤龙, 杨背背.三峡库区四方碑滑坡稳定性与变形趋势预测[J].中国地质灾害与防治学报, 2018, 29(1):10-14.
    [19] Yang B B, Yin K L, Xiao T, et al.Annual variation of landslide stability under the effect of water level fluctuation and rainfall in the Three Gorges Reservoir, China[J].Environmental Earth Sciences, 2017, 76(16):564-580. doi: 10.1007/s12665-017-6898-9
    [20] 张俊文, 邹烨, 李玉琳.大型多层次堆积体破坏模式及其稳定性[J].岩石力学与工程学报, 2016, 35(12):2479-2489. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-YSLX201612012.htm
    [21] 李迪, 张漫, 李亦明, 等.堆积体滑坡稳定性的实时定量评价法[J].岩石力学与工程学报, 2008, 37(10):2146-2152.
    [22] 张泰丽, 周爱国, 孙强, 等.基于深部位移监测的浙江省中林村滑坡变形特征分析[J].地质科技情报, 2017, 36(3):212-217.
    [23] 汤罗圣, 殷坤龙.基于深部位移监测数据定量分析的滑坡抗剪强度参数取值[J].中南大学学报:自然科学版, 2013, 44(7):2965-2970.
    [24] 殷坤龙, 汪洋, 吴益平, 等.三峡库区三期地质灾害防治监测预警工程专业监测崩塌滑坡灾害点涌浪分析与危害评估[R].湖北宜昌:三峡库区地质灾害防治指挥部, 2008.
    [25] 郭子正, 殷坤龙, 唐扬, 等.库水位下降及降雨作用下麻柳林滑坡稳定性评价与预测[J].地质科技情报, 2017, 36(4):260-265.
    [26] 张瑜, 殷坤龙, 郭子正, 等.库水位变动联合降雨作用下麻柳林滑坡稳定性评价[J].地质科技情报, 2019, 38(6):198-205. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-DZKQ201906024.htm
  • 加载中
图(14) / 表(4)
计量
  • 文章访问数:  1074
  • PDF下载量:  714
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2019-04-25

目录

    /

    返回文章
    返回