长江三峡库区木鱼包滑坡地表变形规律分析

三峡库区木鱼包滑坡自2006年实施专业监测以来,一直持续变形,对三峡大坝工程和长江航道造成巨大威胁。通过多次野外地质调查资料、长期现场巡查、人工GPS位移监测数据、近1年的全自动监测数据等,深入分析该滑坡在库水涨落及降雨条件下的变形特征、演化规律及变形机制。结果表明,滑坡坡体结构、岩性及地质构造等地质因素控制了木鱼包滑坡的变形,库水位是主要的驱动因素。库水位上升过程中,库水位由145 m升到155 m左右,月位移量为最小值;动水压力向坡内,滑坡变形最小;库水位155 m上升至175 m期间,库水入渗前部坡体,对滑坡前部抗滑段形成浮托减重效应,变形有所增加。库水位由175 m下降到170 m左右,累积位移形成阶跃,坡受向坡外动水压力和浮托减重效应作用,月位移达最大值。库水位由170 m降到145 m期间,浮托减重效应作用减小,月位移量降低。目前,木鱼包滑坡变形趋势减小,产生大规模滑动的可能性较小,但须进一步加强监测和机制研究。     

库水升降作用下浮托减重型滑坡稳定性研究

大坝建成后形成众多涉水滑坡。为研究库水位升降作用对涉水边坡稳定性的影响机制,基于重大涉水滑坡分类,针对浮托减重型滑坡,运用自主研制的滑坡模型试验系统,建立浮托减重型滑坡模型进行库水升降作用试验。试验结果表明,库水位升高,滑坡模型体内有效应力随之减小;库水位降低,有效应力随之增大。对于模型试验过程,运用Geo-studio软件进行渗流及稳定性计算,对照试验结果与数值模拟结果得出土压力及孔隙水压力渗流模拟变化情况与试验实测变化情况基本吻合。库水位上升阶段,滑坡稳定性系数随之减小;库水位下降阶段,滑坡稳定性系数随之降低。由此分析得出库水升降对浮托减重型滑坡稳定性的影响规律是：库水位上升引起滑坡体内阻滑段有效应力随之减小,导致滑坡稳定性降低;库水位下降引起滑坡体内阻滑段有效应力随之增加,使得滑坡稳定性提高。     

动水压力型滑坡对库水位升降作用的响应以三峡库区树坪滑坡为例

三峡库区涉水型滑坡众多,库水位周期性涨落引起库岸滑坡岩土体物理性质的改变,还使得滑体内渗流场发生变化,进而影响滑坡体稳定性。为研究库水位升降作用对涉水边坡稳定性的影响,基于三峡库区重大涉水滑坡分类,对动水压力型滑坡进行分析。以三峡库区秭归县树坪滑坡为例,利用Geo-Studio软件的SEEP模块及SLOPE分别对滑坡渗流场与稳定性进行计算,分析不同滑体渗透系数及不同库水位升降速率对动水压力型滑坡的影响规律。结果表明:对于动水压力型滑坡,库水位上升过程中,地下水位线有下凹趋势,稳定性系数有所增大; 库水位下降过程中,地下水位线有上凸现象,且稳定性系数明显减小; 库水位升降速率越大,滑体渗透系数越小,库水位变动对滑坡渗流及稳定性影响越明显。     

库水位升降作用下不同滑面形态老滑坡响应规律

收集了三峡库区自2003年6月蓄水至2015年6月发生过显著变形或失稳的463处涉水老滑坡相关资料。以典型老滑坡为例分析了其不同形成模式及滑面形态,提出三峡库区老滑坡存在4类典型滑面形态,分别为弧形、靠椅形、折线形和直线形。通过统计分析不同滑面形态老滑坡对库水位升降的变形响应时间规律及涉水程度规律,可得以下结论:（1）弧形与直线形滑面滑坡以中部与前部涉水时产生变形为主,这两类滑坡受动水压力效应影响较大,主要在库水位下降阶段发生变形,尤其是首次蓄水至历史最高水位后的下降期;（2）由于对库水位下降的响应滞后性,部分直线形滑面滑坡在库水位下降后低水位运行期发生变形;（3）靠椅形滑面滑坡主要为前部涉水时产生变形,折线形滑面滑坡中后部涉水比例较其他3类滑坡高,这两类滑坡受库水浮托减重效应影响较大,变形集中在首次135m和175m蓄水的水位上升阶段。研究成果对三峡库区涉水老滑坡防治具有一定参考和借鉴意义。     

三峡库区白家包滑坡变形特征与影响因素分析

针对三峡库区阶跃型滑坡,以白家包滑坡为例,统计分析滑坡位移、变形速率和裂缝监测数据。显示滑坡在2007年6月之前为蠕动变形初期,受降雨和库水位等外界因素的作用,6月滑坡发生剧烈变形,之后一直保持约75°方向滑动。滑坡体中前部位移速率大于后缘,其变形具有牵引式特点。滑体上裂缝与变形位移具有一致性,位移量越大的区域裂缝越发育。将位移速率与降雨、库水位和地下水进行影响机制分析,建立滑坡变形与外界动态影响因素之间的响应关系。结果表明降雨量和库水位变化是引起滑坡季节性变形的主要因素,其中降雨强度、库水位下降及下降速率是导致滑坡位移速率波动大小的关键因子。     

渗透系数与库水位升降对下坪滑坡稳定性的影响研究

在三峡水库运行过程中,库水位周期性涨落引起库区内滑坡稳定性发生变化,渗透特征是滑坡的内在属性,滑坡因渗透性的不同而导致其稳定性对库水变化的响应不同。根据万州库段水位统计资料,以三峡库区万州区下坪滑坡为模型,分析在4种不同数量级的渗透系数条件下的渗流场特征,研究在不同渗透系数下的滑坡稳定性变化规律。分析结果表明:该类型滑坡的稳定性变化与库水位的变化呈现高度的正相关;滑坡稳定性最差出现在库水位下降到最低水位时,且水位降速越快,滑坡稳定性越差;不同渗透条件下的滑坡稳定性随时间的变化规律基本一致,其变化率处在一定的波动范围内,保持在-2%~2%之间;滑坡稳定性的最大值和最小值都是随着渗透性的变大而变大;稳定性最小值与渗透系数的对数值表现为近似指数关系,稳定性最大值与渗透系数的对数值表现为近似对数关系。     

三峡库区巫山县塔坪H1滑坡变形机制

自2008 年三峡库区175 m试验性蓄水以来,受库水波动及强降雨影响,沿江库岸发生多起顺向古滑坡变形灾害。以三峡库区巫山县塔坪H1滑坡为例,结合近十年滑坡调查勘察与变形监测资料,分析了该滑坡蓄水后的变形特征。通过研究分析认为:（1）塔坪H1滑坡为顺层古岩质滑坡,岩体呈碎裂状,岩性主要为三叠系香溪组软硬相间的砂岩、泥页岩,岩层间夹多套软弱夹层,形成了多级滑带控制的滑坡变形。（2）滑坡变形分为3个区域,位移量变形最大的滑坡前缘消落带区域,最大水平位移已达80 cm,其次是处于缓慢变形状态的曲尺场镇前部区域和后部相对稳定的曲尺场镇区域。（3）数值模拟结果显示,库水位周期性波动影响着滑坡前缘涉水区域稳定性变化,短时强降雨沿岩体结构面入渗会加速滑坡中前部区域稳定性快速下降。在水位波动和短时强降雨的共同影响下,塔坪H1滑坡在每年汛期呈现缓慢变形。目前塔坪H1滑坡中前部处于持续变形阶段,亟需开展滑坡防治工程,提高滑坡稳定性,确保场镇安全。     

库水位升降速率对雅安双家坪堆积体滑坡稳定性影响模拟分析

水库蓄水后库岸边坡的稳定性一直是研究的热点,库水位周期性涨落使得坡体内部渗流场发生变化进而影响其应力场,应力场作用于岩土体产生变形,其中水库水位升降速率对滑坡稳定性的影响尤为显著。本文以瀑布沟水电站库区双家坪滑坡为研究对象,在调查分析的基础上,基于非饱和土力学理论,考虑水—土特征曲线与渗透特性,对库水作用下的双家坪堆积体滑坡稳态—瞬态进行渗流场—稳定性数值计算。运用GeoStudio软件中的seep模块模拟库水作用下滑坡体地下水变化,计算出不同库水位升降速率条件下堆积体滑坡内部渗流场的变化并将结果耦合至slope模块中进行稳定性计算,研究结果表明:水位抬升阶段,滑坡的稳定性表现为先升高再降低,且水位抬升速率越大,滑坡稳定性升高后衰减的程度越大;水位下降阶段,滑坡的稳定性表现为先降低再逐渐回升的趋势,且水位下降速率越大,滑坡稳定性下降后再回升的程度越低。该研究结果对于库区地质灾害防灾减灾、监测预警以及水库合理调蓄具有重要的意义。     

关键致灾因子对滑坡稳定性的影响——以三峡库区黄莲树、曾家棚滑坡为例

以三峡库区奉节县黄莲树滑坡和曾家棚滑坡的成功临滑预报为例,以地表位移、降雨、地下水、库水位的监测为依据,综合分析研究了监测参数的变动和致灾因子相互作用对滑坡稳定性的影响关系,总结形成了初步的研究成果。本研究成果对滑坡的监测预警预报技术具有重要的理论意义,并且对其它以库水位涨落和降雨为主要致滑因子的滑坡的监测临滑预报具有重要的参考价值和指导意义。     

用GPS技术研究三峡工程万州库区滑坡的稳定性

三峡水库2003年建成蓄水后，库区水位将有大幅度的升高，可能引起多处滑坡等地质灾害。文章在概述了GPS相对定位技术的理论，应用现状和进展的基础上，讨论了在库区运用GPS相对定位技术开展滑坡稳定性监测与研究的有关问题。基于在重庆市万州库区建立GPS滑坡监测网的观测实践，总结了提高观测精度的几点措施，论述了GPS技术在滑坡稳定性研究中的有效性。最后，以吴家湾实验小学变形体为例，详细介绍了这一地区的地质构造特点，初步分析了近两年所获得的GPS观测成果。     

三峡库区水位变化与花园养鸡厂滑坡变形特征关系

2010年10月三峡库区蓄水至175m,花园养鸡厂滑坡发生了较为强烈的变形。在对新生裂缝详细调查研究、GPS观测及深部位移监测数据分析的基础上,对库水位变化所引起的滑坡变形特征及其成因进行了综合分析。研究结果表明:蓄水后,滑坡前缘因受到加载及库水侵蚀作用,在中前部产生9条NNW向横向张性裂缝,裂缝具有明显的分段性,表现为相似的发育模式。该滑坡属于典型的渐进后退式滑坡,由3个滑块组成,在裂缝SW段伴随拉张和剪切双重作用,反应滑块往SWW向滑动的同时伴随一定程度的右旋滑移,其失稳模式为有多重滑面的牵引破坏模式。在滑体的后缘及左侧变形较小。2007年以来滑坡经历了4次较大的变形,并与库区水位的变化周期相吻合,每次裂缝基本上都是在库区水位短时间内大幅度上升形成的。     

三峡库区滑坡灾害与地质环境关系分析

采用敏感性系数方法分析三峡工程库区滑坡灾害与地质环境各因子不同区段（类型）的关系，以敏感性系数的灾点分析法进行统计分析，得出各因子的不同区段（类型）对滑坡灾害发育的敏感性大小和三峡工程库区斜坡地段滑坡灾害发生的优势地质环境因子组合。     

三峡库区枣子树包滑坡稳定性和治理研究

每年的库水位下降期间,三峡库区的许多滑坡都出现了较大的变形。从三峡库区枣子树包滑坡的结构和变形特征出发,分析了其成因机制及其稳定性状况;采用有限元法模拟了库水位下降时滑坡地下水渗流场,并将所得孔隙水压力用于滑坡的极限平衡分析,探讨了水位下降速率对滑坡稳定性的影响机理和规律。研究表明：该滑坡是早期岸坡岩体产生滑移-弯曲破坏后堆积并经漫长改造形成的,目前处于基本稳定状态,预计在加大库水位下降速度后处于欠稳定状态;滑坡稳定性系数随库水位下降而降低,库水位下降速度越大,稳定性系数降低越大;相对于库水位下降速率,强降雨对滑坡稳定性影响更明显;为提高滑坡整体稳定性,提出了抗滑桩的加固措施。研究方法和成果对滑坡的评价与治理具有较好的参考价值。     

三峡地区新构造活动与滑坡分布关系

三峡库区广泛发育有“层状”地貌，是地壳大面积隆升的产物。现今构造应力场的方向总体表现为NNE—NE向，主压应力场并不水平，其仰角约为30°。新构造应力场控制地壳不均衡隆升结果造成坡体演化阶段不同，并控制滑坡的时空分布，奉节以东地区坡体处于变形破坏初期阶段，滑坡与崩塌共存，坡体陡高，滑带倾角大，重力背斜变形构造多见；奉节以西地区坡体处于变形破坏的中后期阶段，以滑坡发育为主要特征，坡体平缓，滑带倾角平缓，重力背斜变形构造少见；新构造应力场控制水平运动对滑坡的滑动方向、滑坡的破坏强度主要体现为构造应力场与自重应力场的叠加机制。     

Centrifugal model test on a riverine landslide in the Three Gorges Reservoir induced by rainfall and water level fluctuation

Frequent soil landslide events are recorded in the Three Gorges Reservoir area, China, making it necessary to investigate the failure mode of such riverside landslides. Geotechnical centrifugal test is considered to be the most realistic laboratory model, which can reconstruct the required geo-stress. In this study, the Liangshuijing landslide in the Three Gorgers Reservoir area is selected for a scaled centrifugal model experiment, and a water pump system is employed to retain the rainfall condition. Using the techniques of digital photography and pore water pressure transducers, water level fluctuation is controlled, and multi-physical data are thus obtained, including the pore water pressure, earth pressure, surface displacement and deep displacement. The analysis results indicate that: Three stages were set in the test (waterflooding stage, rainfall stage and drainage stage). Seven transverse cracks with wide of 1–5 mm appeared during the model test, of which 3 cracks at the toe landslide were caused by reservoir water fluctuation, and the cracks at the middle and rear part were caused by rainfall. During rainfall process, the maximum displacement of landslide model reaches 3 cm. And the maximum deformation of the model exceeds 12 cm at the drainage stage. The failure process of the slope model can be divided into four stages: microcracks appearance and propagation stage, thrust-type failure stage, retrogressive failure stage, and holistic failure stage. When the thrust-type zone caused by rainfall was connected or even overlapped with the retrogressive failure zone caused by the drainage, the landslide would start, which displayed a typical composite failure pattern. The failure mode and deformation mechanism under the coupling actions of water level fluctuation and rainfall are revealed in the model test, which could appropriately guide for the analysis and evaluation of riverside landslides.     

三峡库区树坪滑坡变形失稳机制分析

树坪滑坡自2003年三峡水库蓄水以来,就一直持续变形。为了对其稳定性及变形发展趋势进行评价和预测,有必要对其变形失稳机制进行深入研究。为此,采用现场地质调查和勘探的方法确定了滑坡的形态和性质;充分挖掘变形监测数据,详细分析了滑坡的变形特征。在此基础上,深入研究了变形失稳机制及影响因素,并对滑坡的稳定性进行了计算和预测。结果表明,滑坡区地形、岩性及地质构造等地质因素控制了树坪滑坡的形成和发展;库水位下降和大气降雨进一步激励了滑坡的变形。库水位下降,坡体内地下水位随之下降,但其速度远小于库水位下降速度,导致坡体内水力梯度和渗透力明显增大,从而使滑坡稳定性急剧下降,并且库水位下降速度越快,滑坡的位移速率也越大,是典型的水库下降型滑坡。在库水位下降过程中,若出现明显的降雨过程,更加剧了滑坡的变形,有产生大规模滑动的可能性,须采取防护治理措施。     

三峡库区水环境面临的问题和对策

经过近10年的综合治理,三峡库区水环境恶化的趋势虽然有所减缓,但污染依然严重,水体含沙量仍居长江沿线之最。究其原因,主要由于目前库区环境监控能力较弱、水环境治理缺乏法制约束、环境管理机制缺乏活力、环保设施缺乏市场运行手段、库区及上游影响区产业结构不合理、民众生态道德观念淡薄所致。要从根本上解决库区水环境问题,必须导入循环经济和生态经济理念,重建库区及上游影响区生态型产业结构,建立和完善治污处理系统及其市场运行机制,构建相对独立的环境执法运行体制,扩大公众环保知情权,鼓励公众参与环境监督,建立绿色GDP统计体系和地方政府官员环保政绩评价体系,全面推进城市生态化发展步伐,构建现代化的综合性监控预警系统。