优势入渗通道对黄土边坡稳定性的影响研究.pptxVIP

交 流 内 容一、引言二、滑坡概况及地形恢复三、模拟方案的设计及模型建立四、降雨驱动下的斜坡稳定性评价五、结论一、引言 问题的提出 陕北黄土高原黄土力学性质差，峁梁起伏，沟壑纵横，坡体切割强烈，地形破碎，是地质灾害高易发区。 黄土高原区地质灾害详细调查结果表明，降雨与人类活动是黄土滑坡灾害的主要诱发因素。 根据黄土性质分析，黄土平均入渗率﹤0.015m/h，在大雨、暴雨过程中，雨水难以完全入渗至土体，大部分形成径流。降雨对斜坡自重难以造成实质影响，更加难以入渗至土体深层，导致滑坡发生。问题：降雨 滑坡 ？？？？ 优势入渗通道 形成局部地下水一、引言 研究的方法 通过选取典型滑坡，调查滑坡的地质环境条件，周边斜坡微地貌的发育与分布特征，恢复滑坡滑前地貌。 针对优势入渗通道，进行调查统计分析，确定不同优势入渗通道的汇水范围。 采用数值模拟，模拟不同降雨强度下，雨水的入渗规律及特征。并针对其入渗状态进行稳定性评价。二、滑坡概况及滑前地形恢复油气田 滑坡概况滑坡特征 此滑坡发生于2005年7月9日，滑前遭连续降雨，诱发大型黄土滑坡。滑体上窄下宽，滑坡后壁高约36m，坡度55°，滑壁下部22-36m处为崩滑体堆积物，滑体厚12-28m。滑体平台前沿可见由滑体挤压形成的反挫地形，滑坡下部份由松散破碎的扰动土覆盖于基岩上，滑带为黄土与基岩接触面。 地质环境条件 芦草台滑坡位于陕北榆林境内，黄土梁峁区，为黄土—基岩型滑坡。斜坡上部沉积厚约70m的黄土，其中，Q3黄土顺坡披盖厚约5-10m，Q3以下为Q2黄土厚约50-60m，未见Q1黄土出露。该地区无显著构造作用，地下水位埋藏较深，位于基岩面以下，斜坡上多为耕种地。石油部门通过对此处的评估，认为该斜坡地段适合修建油气井平台。二、滑坡概况及滑前地形恢复NI′I 滑前地形恢复河谷二、滑坡概况及滑前地形恢复 优势入渗通道类型、发育特征优势入渗通道类型第一类为未贯通式发育优势入渗通道 第二类为贯通式发育入渗优势通道优势入渗通道发育特征 黄土的浅层土体的垂直节理发育，生物孔洞密布，这类通道发育于浅层土体；这些浅层的孔隙，在溶蚀、潜蚀等作用下，逐渐发育成为大孔径的洞隙，并深入土体，此类通道是降雨后优先将水分入渗至深层土体。 贯通式优势入渗通道未贯通式优势入渗通道二、滑坡概况及滑前地形恢复优势入渗通道汇水面积调查统计分析 裂缝 落水洞 孔径为0.1-0.3m的落水洞其汇水面积平均约为38㎡，孔径为0.3-0.6m的落水洞其汇水面积平均约为84㎡。 孔径降雨强度m/h汇水面积㎡汇水量m30.250.02320.190.05562.94同一落水洞的汇水面积与降雨强度成正比径流的越流作用三、模拟方案的设计及模型建立（一）降雨与滑坡的关系 连阴雨与滑坡的关系灾害种类 当日降水量 降水日数 ≥10mm日数 ≥25mm日数 累计降水量 累积次数滑 坡19.9 5.5 2.4 1.1 79.3 35大雨、暴雨与滑坡的关系 发生时间 发生地点 灾害种类 当日降水量1994.08.31吴旗 滑 坡87.31998.07.28延安 滑 坡27.12001.08.16榆林 滑 坡83.22003.07.30府谷 滑 坡121.4 从气象局收集的各水文站降雨资料以及降雨与滑坡发生的关系研究表明，大雨、暴雨是诱发滑坡的主要降雨形式。三、模拟方案的设计及模型建立（二）模拟降雨情景 方案一：设计降雨量为20mm/hour，连续降雨3小时。 方案二：设计降雨量为50mm/hour，连续降雨3小时。 四、模拟方案的设计及模型建立（三）降雨入渗概念模型优势入渗通道概念模型斜坡概念模型四、模拟方案的设计及模型建立（四）降雨入渗数学模型 控制方程 边界条件 初始条件四、模拟方案的设计模型建立（五）非饱和黄土斜坡降雨入渗模型求解四、模拟方案的设计及模型建立边坡概化示意图Morgenstren-Price法条块力系（六）斜坡稳定性评价数学模型四、降雨驱动下黄土斜坡稳定性评价 雨前斜坡稳定性评价 实际滑面最优滑面Fs=1.426Fy=1.421滑体黄土基岩 通过对滑前斜坡进行稳定性计算，斜坡在降雨前稳定性系数为1.42，处于稳定状态。四、降雨驱动下黄土斜坡稳定性评价 方案一 降雨强度为20mm/h，降雨时间为3小时。直立式发育优势通道降雨入渗动态过程降雨入渗模拟贯通式发育优势通道降雨入渗动态过程四、降雨驱动下黄土斜坡稳定性评价 方案二 降雨强度为50mm/h，降雨时间为3