渗透系数与库水位变化对边坡稳定性的影响VIP专享VIP免费

第40卷第1期2006年1月西安交通大学学报JOURNALOFXI′ANJIAOTONGUNIVERSITYVol.40№1Jan.2006渗透系数与库水位变化对边坡稳定性的影响廖红建1,高石夯1,盛谦2,许志平1(1.西安交通大学土木工程系,710049,西安;2.中国科学院武汉岩土力学研究所,430071,武汉)摘要:针对水利工程中复杂的库岸工程地质条件,以及库水位的变化对库岸边坡的稳定性会产生各种不利影响的实际,对不同渗透系数土质边坡在库水位下降速率变化下的稳定性进行了数值计算和分析,计算了在库水位下降期间,不同渗透系数滑坡体的稳定性受库水位下降速率影响的变化规律.结合库水位下降期间不同渗透系数滑坡体的渗流场,对滑坡体的稳定性进行了数值计算分析,得到了库区降水速率和渗透系数与边坡稳定性之间的关系.结果表明:对于同种材料的滑坡体,降水速率越快,滑坡体达到最低安全系数所需的时间就越短,且水位下降到同一位置时,降水速率越快,库岸的安全系数就越低,越可能发生滑坡;相同渗透系数的滑坡体在不同降水速率下其稳定性的变化曲线都是相似的.关键词:库水位;边坡;稳定性;渗透系数中图分类号:O346;TU432文献标识码:A文章编号:0253Ο987X(2006)01Ο0088Ο05InfluenceofPermeabilityCoefficientandReservoirWaterLevelVariationonSlopeStabilityLiaoHongjian1,GaoShihang1,ShengQian2,XuZhiping1(1.DepartmentofCivilEngineering,Xi′anJiaotongUniversity,Xi′an710049,China;2.InstituteofRockandSoilMechanics,ChineseAcademyofSciences,Wuhan430071,China)Abstract:Consideringthecomplicatedgeologicalconditionsofreservoirbanksinhydraulicpro2jectsandtheadverseinfluenceupontheslopestabilityduetothevariablereservoirwaterlevel,thestabilityofsoilslopewithdifferentpermeabilitycoefficientsunderdifferentdrawdownveloci2tiesofwaterlevelwasnumericallycomputedandanalyzed.Thecontinuousvariationofslopesta2bilitywithdifferentpermeabilitycoefficientsduringthewaterleveldrawdownperiodwasob2tained.Combiningtheseepagefieldoftheslidemasswithdifferentpermeabilitycoefficientsdur2ingthewaterleveldrawdownperiod,theslopestabilitywasinvestigated,andtherelationshipsofthedrawdownvelocityandpermeabilitycoefficientwiththeslopestabilitywereobtained.Fortheslopemassofsamematerials,thefasterthewaterleveldrawsdown,theshorterthetimetoreachtheminimumsafetyfactoris.Moreover,atthesamedrawdownheightofwaterlevel,thefasterthewaterleveldrawsdown,thelowerthesafetyfactorofreservoirbankistoevokeapos2siblelandslide.Thestabilitycurvesofslopemasseswithsamepermeabilitycoefficientaresimilarunderdifferentdrawdownvelocities.Keywords:reservoirwaterlevel;slope;stability;permeabilitycoefficient随着我国水利水电事业的快速发展,库岸稳定性问题的研究越来越引起工程技术人员的重视.由于水库库岸滑坡集普遍性、危害性和特殊性于一体,因此其稳定性研究对确保水电工程建设的顺利进行收稿日期:2005Ο05Ο26.作者简介:廖红建(1962～),女,教授,博士生导师.基金项目:国家自然科学基金资助项目(50379043);中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学重点实验室基金资助项目(Z110302).©1994-2006ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net及其正常运营具有重大意义[1,2].国内外对滑坡的调查结果表明,在库水位快速下降时往往会引起迎水坡面的滑坡,除非在水位下降过程中,边坡内的孔隙压力能和外部降水一样快速消失,否则坡体内将受到高剪切力而有滑坡的危险[3].日本学者经过对水库滑坡的分析及实测研究认为,浸水、库水位急剧降低和降雨是水库滑坡形成的主要因素[4].我国河北省的岳城水库蓄水后,曾在1968年和1974年由于库水位降落而在坝中段和南段各发生259m和210m长的大滑坡[5].现在正在建设的长江三峡水库是一个狭长的河道型水库,建成后采用“冬蓄夏泄”的水位调度方式,水位调幅变化可达30m.水库自低水位蓄至正常蓄水位,然后自正常蓄水位放空至低...