張夏冉，殷坤龍，李 燁，夏 輝，付小林(.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程學(xué)院，湖北 武漢 40074；.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)調(diào)查研究院，湖北 武漢 40074；.中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院， 北京 0008)

庫水位下降和降雨對(duì)重慶萬州下坪滑坡穩(wěn)定性的影響

張夏冉1，殷坤龍1，李 燁2，夏 輝1，付小林3
(1.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程學(xué)院，湖北 武漢 430074；2.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)調(diào)查研究院，湖北 武漢 430074；3.中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院， 北京 100081)

三峽庫區(qū)庫岸有眾多滑坡發(fā)育，受庫水位升降和降雨影響，滑坡穩(wěn)定性狀態(tài)處于變化之中。為研究滑坡穩(wěn)定性變化規(guī)律，以萬州區(qū)下坪滑坡為例，采用極限平衡法與概率分析法，分析了庫水位從159 m降至145 m階段該滑坡的穩(wěn)定性狀態(tài)。在設(shè)置庫水位降速時(shí)考慮現(xiàn)狀值與期望值兩種情況，從降雨量和降雨持續(xù)時(shí)間兩個(gè)角度考慮50年一遇降雨條件。分析結(jié)果表明：(1)在增大庫水位下降速率的條件下，下坪滑坡穩(wěn)定性降低，破壞概率變大。(2)在相同的降雨時(shí)間內(nèi)，單日降雨量越大，滑坡穩(wěn)定性降低越快；在庫水位降速與單次總降雨量一定時(shí)，降雨持續(xù)天數(shù)越長，滑坡穩(wěn)定性最差。(3)單次總降雨量一定時(shí)，滑坡破壞概率隨降雨天數(shù)增加而增大，其速率表現(xiàn)為由快變慢，穩(wěn)定性系數(shù)隨降雨天數(shù)增加而減小，其速率表現(xiàn)為由快變慢。(4)從定性和定量?jī)煞矫娣治?，?.2 m/d降速+14 d降雨條件下，下坪滑坡穩(wěn)定性狀態(tài)最差，處于低危險(xiǎn)性、基本穩(wěn)定狀態(tài)。

三峽庫區(qū)；滑坡；降雨；破壞概率

0 引言

三峽庫區(qū)庫岸有眾多滑坡發(fā)育，庫岸滑坡長期受庫水位升降和降雨影響，滑坡穩(wěn)定性狀態(tài)處于變化之中，并且根據(jù)統(tǒng)計(jì)，降雨是誘發(fā)滑坡的重要因素，眾多學(xué)者對(duì)降雨與滑坡的關(guān)系進(jìn)行了研究，張珍等[1]詳細(xì)分析了重慶地區(qū)幾十年內(nèi)的577個(gè)滑坡的降雨與滑坡的歷史資料，詳細(xì)研究了降雨與滑坡的關(guān)系。高華喜等[2]對(duì)區(qū)域性滑坡與降雨量進(jìn)行偏相關(guān)分析，與降雨強(qiáng)度進(jìn)行相關(guān)分析以及與降雨時(shí)間進(jìn)行了系統(tǒng)地統(tǒng)計(jì)分析，建立了誘發(fā)區(qū)域性滑坡的臨界降雨強(qiáng)度與有效降雨量閥值。嚴(yán)紹軍等[3]通過對(duì)某滑坡分析得到，降雨導(dǎo)致滑體重量增加而降低滑坡穩(wěn)定性小于孔隙水壓增加對(duì)穩(wěn)定性的影響，超孔隙水壓力的存在大幅提高了剩余下滑力值。張桂榮等[4]針對(duì)三峽庫區(qū)庫水位調(diào)控方案和極端降雨情況，對(duì)秭歸縣八字門滑坡在不同降雨強(qiáng)度的滑坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析，研究表明降雨更容易引起淺層滑坡與局部滑坡。鄧宏艷等[5]在某近壩庫岸滑坡長期監(jiān)測(cè)資料的基礎(chǔ)上，對(duì)降雨主導(dǎo)型庫岸滑坡變形的時(shí)空分布特征進(jìn)行了研究。張玉等[6]對(duì)降雨條件下大型滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)降雨持續(xù)時(shí)間的增長導(dǎo)致坡體穩(wěn)定性降低。唐紅梅等[7]整理大量重慶地區(qū)降雨誘發(fā)滑坡資料，對(duì)降雨因子、累積降雨因子、前期降雨衰減系數(shù)與滑坡發(fā)生與否及滑坡發(fā)生數(shù)量之間進(jìn)行系統(tǒng)的相關(guān)分析。尚敏等[8]分析白水河滑坡變形趨勢(shì)時(shí)，對(duì)降雨強(qiáng)度和降雨持續(xù)時(shí)間進(jìn)行了考慮。

眾多研究表明，以概率分析的方法評(píng)價(jià)滑坡穩(wěn)定性狀態(tài)，對(duì)力學(xué)參數(shù)的變異性進(jìn)行考慮，可以得到相對(duì)客觀的結(jié)果[9]。周春梅等[10]將概率統(tǒng)計(jì)的理論運(yùn)用在剩余推力法上，推導(dǎo)了滑坡破壞概率的模型，分析了浙江張村滑坡的破壞概率，分析結(jié)果表明連續(xù)降雨致地下水位抬升，其破壞概率增大。王宇等[11]以白水河滑坡為例，建立滑坡漸進(jìn)破壞的模糊概率模型，研究了降雨條件下滑坡漸進(jìn)破壞的時(shí)空演化規(guī)律。魏雨溪，李先福[12]基于破壞概率分析方法，對(duì)三峽庫區(qū)某滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，研究表明破壞概率分析方法可以降低參數(shù)隨機(jī)性等對(duì)滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)果的影響。李原寶等[13]采用極限平衡法和破壞概率分析方法，對(duì)極端降雨條件下萬州區(qū)四方碑滑坡的庫水位降速閾值進(jìn)行了分析。

降雨對(duì)滑坡的影響應(yīng)從降雨量和降雨持續(xù)時(shí)間兩個(gè)角度進(jìn)行考慮，本文采用極限平衡的定量計(jì)算與破壞概率的定性分析，對(duì)增大庫水降速以及不同降雨條件下的萬州區(qū)下坪滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析。

1 概率分析方法

影響滑坡穩(wěn)定性的因素眾多，建立滑坡穩(wěn)定性系數(shù)與滑坡個(gè)影響因素的關(guān)系如下：

F=g(x1，x2，x3，x4，…)

(1)

其中，F(xiàn)為極限平衡法求解的滑坡穩(wěn)定性系數(shù)，x1，x2，x3，x4…是影響滑坡穩(wěn)定性的各種不確定性因素，如滑坡幾何邊界，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，滑坡體容重等，由于滑坡體的不均勻性，參數(shù)也呈現(xiàn)隨機(jī)分布特征。

蒙特卡洛法通過大量的重復(fù)性抽樣計(jì)算來實(shí)現(xiàn)概率分析，具有受條件限制小的特點(diǎn)[14]，其基本原理是依據(jù)隨機(jī)變量的概率分布特征，在模型中采用隨機(jī)產(chǎn)生的輸入?yún)?shù)，對(duì)穩(wěn)定性F進(jìn)行求解，經(jīng)過大量重復(fù)求解，結(jié)果達(dá)到預(yù)期精度時(shí)，獲得穩(wěn)定性結(jié)果樣本值A(chǔ)，當(dāng)A個(gè)隨機(jī)結(jié)果樣本中有B個(gè)樣本值小于1，當(dāng)A足夠大時(shí)，可以得到滑坡的破壞概率為：

Pf=P[F<1] =B/A

(2)

本文利用SLOWPE/W軟件內(nèi)置的蒙特卡洛法對(duì)滑坡穩(wěn)定性進(jìn)行概率分析。

2 滑坡基本特征

2.1 滑坡地質(zhì)特征

下坪滑坡位于三峽庫區(qū)萬州區(qū)，滑坡的平面形態(tài)為舌形，剖面形態(tài)為直線型，滑坡主軸長約340 m，平均寬度約310 m，滑坡平均厚度13 m?；卢F(xiàn)有分布面積為14.6×104m2，體積約336×104m3，屬土質(zhì)滑坡。典型地質(zhì)剖面見圖1。

滑體為崩坡積物，主要成分為粉質(zhì)粘土夾砂泥巖碎塊石?；瑤烈攒浰堋伤堋柡蜖顟B(tài)粉質(zhì)粘土組成，含砂量較低，遇水強(qiáng)度降低，局部滑動(dòng)面痕跡明顯，具有光滑鏡面和清晰擦痕?；仓饕少_系中統(tǒng)上沙溪廟組砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)砂巖(J2s)基巖層組成，巖性較弱，裂隙較發(fā)育，巖層連續(xù)性較好。

圖1 下坪滑坡地質(zhì)剖面圖Fig.1 Geological profile of the Xiaping landslide

2.2 滑坡變形特征

滑坡形成后經(jīng)過發(fā)展，表面地貌發(fā)生了輕微變化，坡度變緩，在三峽水庫蓄水之前滑坡體上有變形，主要是集中在滑坡體中上部的坡度較大部位。蓄水位達(dá)到175 m之后，野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)滑坡前緣、中部及后緣均有變形跡象。前緣庫水位附近(約152.54 m)局部地段有宅基地，滑坡前緣宅基地有局部垮塌變形現(xiàn)象?；轮胁恐磷髠?cè)前緣有一條原碼頭公路，以擋土墻護(hù)坡，現(xiàn)已廢棄，滑坡中部公路有變形下沉現(xiàn)象，滑坡中部房屋有墻體和地面開裂變形下錯(cuò)現(xiàn)象。在水庫水位變化以及降雨作用下，滑坡整體處于蠕滑變形狀態(tài)，并有逐步加劇趨勢(shì)。

3 庫水降速及降雨工況

下坪滑坡中前部處于庫水變動(dòng)帶內(nèi)，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在庫水位下降階段，滑坡有局部變形，且出現(xiàn)暴雨時(shí)，變形跡象明顯，因此本文主要考慮庫水位下降和降雨的共同作用。

3.1 庫水位降速

根據(jù)三峽水庫調(diào)度方案，水庫水位從175 m降至145 m，其中175～159 m階段庫水位降速緩慢，對(duì)滑坡影響較小，159～145 m階段水位降速明顯增大，對(duì)滑坡的影響也增大。本文僅對(duì)庫水位159～145 m階段的降速進(jìn)行考慮。

根據(jù)目前的水位降速和三峽水庫調(diào)度期望降速，設(shè)置水位降速分別為現(xiàn)狀降速0.6 m/d、期望降速1.2 m/d。分別設(shè)置工況見表1。

表1 庫水位降速取值Table 1 The rate of the reservoir drawdown

備注：工況2中，159～155 m每天下降1.0 m；155～151.4 m連續(xù)3天每日下降1.2 m；151.4 m～145 m每天下降1.0 m。

3.2 降雨

降雨誘發(fā)庫岸滑坡變形的重要因素，滑坡堆積物為非飽和狀態(tài)，降雨入滲時(shí)增大滑體重度,降低滑帶抗剪強(qiáng)度[15-16]。降雨對(duì)滑體的影響受到滑體入滲能力和降雨強(qiáng)度兩個(gè)方面制約?；w入滲能力跟滑體物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)有關(guān)。降雨強(qiáng)度較小時(shí)，降雨全部滲入滑體中；而當(dāng)降雨強(qiáng)度較大時(shí)，一部分降雨滲入滑體中，另一部分降雨來不及滲入到滑體的非飽和層，直接匯集成地表徑流，沿著滑坡表面的沖溝排入長江中。降雨強(qiáng)度體現(xiàn)在降雨量和降雨持續(xù)時(shí)間兩個(gè)方面。庫水位在159～145 m階段在每年的4～6月期間，對(duì)該階段的降雨從以下方面進(jìn)行考慮：

(1)單次總降雨量

根據(jù)萬州區(qū)1960-2013年54年內(nèi)降雨量統(tǒng)計(jì)和降雨強(qiáng)度重現(xiàn)期分析，4～6月期間，50年一遇降雨強(qiáng)度值一般在280 mm左右。

(2)單次降雨持續(xù)時(shí)間

圖2為萬州區(qū)54年內(nèi)4～6月期間降雨持續(xù)天數(shù)與出現(xiàn)次數(shù)的關(guān)系。

圖2 萬州區(qū)54年降雨持續(xù)時(shí)間與頻率Fig.2 Duration and frequency of rainfall in Wanzhou district during 54 years

根據(jù)圖2中的關(guān)系，選取持續(xù)天數(shù)為3 d、7 d為降雨工況，另根據(jù)計(jì)算工況2，設(shè)定整個(gè)庫水位下降過程一直降雨，持續(xù)時(shí)間為14 d。同時(shí)分析時(shí)將無降雨條件與降雨條件下滑坡穩(wěn)定性進(jìn)行對(duì)比。由此設(shè)置降雨工況見表2，3 d、7 d、14 d、0 d降雨強(qiáng)度分別對(duì)應(yīng)強(qiáng)、中、弱和無降雨。

表2 降雨計(jì)算工況Table 2 Calculation conditions of rainfall

4 滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

4.1 滑坡破壞概率

下坪滑坡位于青草背1號(hào)滑坡前緣，根據(jù)《三峽庫區(qū)重慶市萬州區(qū)附馬橋滑坡群青草背1號(hào)滑坡治理工程地質(zhì)勘察報(bào)告》，參數(shù)取值滲透系數(shù)0.06 m/d，飽和體積含水量0.31。

滑坡被長江淹沒部分較多，并且滑坡滑帶已經(jīng)形成，因此選擇飽和直剪試驗(yàn)結(jié)果作為破壞概率分析的參數(shù)，取值見表3。

表3 滑動(dòng)面抗剪強(qiáng)度參數(shù)Table 3 Shear strengthparameters of sliding surface

通過計(jì)算得到滑坡破壞概率分布圖如下：

對(duì)比圖3中(a)、(b)、(c)、(d)，有降雨比無降雨條件下滑坡破壞概率明顯增大；從(b)、(c)、(d)可以看出，當(dāng)單次總降雨量相同時(shí)，降雨持續(xù)時(shí)間越久，滑坡破壞概率越大。

從圖4中同樣可以得到，有降雨比無降雨條件下滑坡破壞概率明顯增大；當(dāng)單次總降雨量相同時(shí)，降雨持續(xù)時(shí)間越久，滑坡破壞概率越大。

對(duì)比圖3和圖4，當(dāng)降雨條件相同時(shí)，水位降速增大使得滑坡破壞概率增大，影響更加明顯。50年一遇降雨破壞概率見表4。

表4 50年一遇降雨滑坡破壞概率(%)Table 4 Failure probability of landslide with rain once in 50-year(%)

無降雨條件下滑坡破壞概率見表5。

圖3 0.6 m/d降速下滑坡穩(wěn)定性系數(shù)概率分布函數(shù)Fig.3 The probability distribution function ofthe landslide stability coefficient at the velocity of water level drawdown of 0.6 m/d

圖4 1.2 m/d降速下滑坡穩(wěn)定性系數(shù)概率分布函數(shù)Fig.4 The probability distribution function ofthe landslide stability coefficient at the velocity of water level drawdown of 1.2 m/d

表5 無降雨滑坡破壞概率(%)Table 5 Failure probability of landslide without rainfall(%)

通常邊坡的破壞概率評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)[13]：Pf<5%，邊坡穩(wěn)定；5%

滑坡破壞概率與降雨持續(xù)天數(shù)關(guān)系見圖5。

圖5 滑坡破壞概率與降雨持續(xù)天數(shù)關(guān)系Fig.5 Relationship between failure probability of the landslide and the rainfall duration

從圖5中可以看出：

(1)對(duì)比降速為0.6 m/d和1.2 m/d兩種情況下滑坡的破壞概率，可以得到，在其他條件相同時(shí)，水庫水位降速增大，滑坡破壞概率增大。

(2)圖5中顯示，兩條曲線都隨降雨持續(xù)天數(shù)的增加而上升，可見，當(dāng)滑坡上單次總降雨量一定時(shí)，持續(xù)時(shí)間越久，滑坡破壞概率越大，且變大趨勢(shì)由快變慢。

對(duì)于以上規(guī)律，分析認(rèn)為，滑坡土體在持續(xù)降雨作用下含水量增加，滑坡上層土體重度增大；降雨入滲至地下水，使得地下水位上升，當(dāng)庫水位下降時(shí)，由于滑體土滲透性差，滑坡內(nèi)的地下水不能及時(shí)排水，在滑坡中形成了較大的動(dòng)水壓力，下滑力增大，滑坡下滑趨勢(shì)增大。

總降雨量一定，當(dāng)降雨持續(xù)時(shí)間為3 d時(shí)，每天降雨量為93.3 mm，大于滑體滲透系數(shù)，此時(shí)降雨最大限度的入滲的同時(shí)還會(huì)從地表匯集從沖溝等直接排入長江；降雨持續(xù)時(shí)間為7 d和14 d時(shí)，降雨強(qiáng)度小于滑坡入滲能力，降雨全部入滲進(jìn)入滑體。降雨持續(xù)時(shí)間越久，地下水位保持高水位的時(shí)間也會(huì)越久，因而導(dǎo)致形成持續(xù)的指向滑坡前緣的動(dòng)水壓力，滑坡破壞概率增大。

4.2 不同降雨期滑坡穩(wěn)定性

由勘察報(bào)告得到了下坪滑坡的計(jì)算參數(shù)見表6。

表6 下坪滑坡計(jì)算參數(shù)Table 6 Parameters of the Xiaping landslide

采用SLOPE/W程序中的M-P法對(duì)不同水位降速和降雨條件下滑坡的穩(wěn)定性系數(shù)進(jìn)行求解，結(jié)果見圖6。

圖6 0.6 m/d降速下滑坡穩(wěn)定性系數(shù)Fig.6 Landslide stability coefficient at the velocity of water level drawdown of 0.6 m/d

圖6、圖7為滑坡穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果，從圖中可以看出，降雨條件下滑坡穩(wěn)定性明顯降低?；路€(wěn)定性隨著水庫水位的下降而下降，當(dāng)水庫水位下降至145 m時(shí)，穩(wěn)定性系數(shù)最?。粡膱D中還可以看出來，當(dāng)單次總降雨量相同時(shí)，單日降雨量越大，穩(wěn)定性系數(shù)曲線下降越快，當(dāng)降雨停止時(shí)，穩(wěn)定性系數(shù)變化曲線會(huì)出現(xiàn)拐點(diǎn)，即下降速率變緩，降雨持續(xù)時(shí)間越長，滑坡穩(wěn)定性系數(shù)越小。相同的降雨持續(xù)時(shí)間，單日降雨量越大滑坡穩(wěn)定性系數(shù)下降越快。

表7 穩(wěn)定性系數(shù)最小值Table 7 The minimum value of stability coefficient

滑坡穩(wěn)定性系數(shù)與降雨持續(xù)天數(shù)關(guān)系見圖8。

圖7 1.2 m/d降速下滑坡穩(wěn)定性系數(shù)Fig.7 Landslide stability coefficient at the velocity of water level drawdown of 1.2 m/d

從圖8中可以看出：

(1)對(duì)比降速為0.6 m/d和1.2 m/d兩種情況下滑坡的穩(wěn)定性系數(shù)最小值，可以得到，水庫水位降速增大，滑坡穩(wěn)定性下降。

(2)圖中顯示兩條曲線都隨降雨持續(xù)天數(shù)的增加而下降，由此得到的結(jié)論是，單次總降雨量一定時(shí)，持續(xù)時(shí)間越久，穩(wěn)定性系數(shù)越小，且下降趨勢(shì)由快變慢，表現(xiàn)在圖中為曲線由陡變緩。

分析認(rèn)為，單次總降雨量一致，持續(xù)時(shí)間越長，降雨對(duì)滑坡穩(wěn)定性的影響越大，雨水持續(xù)入滲，滑體保持飽水狀態(tài)，降雨增大了滑體重度，降低了滑帶土的強(qiáng)度，當(dāng)降雨入滲至滑體含水層時(shí)，滑坡地下水位線上升，滑體內(nèi)水位滯后于滑坡前緣長江水位，指向坡外的水壓力增大，增大滑坡下滑趨勢(shì)。

圖8 滑坡穩(wěn)定性系數(shù)最小值與降雨持續(xù)天數(shù)關(guān)系Fig.8 Relationship between the minimum stability coefficient of landslide and rainfall duration

根據(jù)模擬計(jì)算結(jié)果滑坡在1.2 m/d+14 d降雨時(shí)穩(wěn)定性系數(shù)最小，為1.05，對(duì)應(yīng)表8可得滑坡在此工況下處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。

表8 滑坡穩(wěn)定性狀態(tài)分級(jí)[17]Table 8 Classification of landslide stability

注：據(jù)DB 50/143-2003；Fst為滑坡穩(wěn)定性安全系數(shù)。

4.3 模擬分析與水庫實(shí)際運(yùn)行過程對(duì)比分析

根據(jù)2016年萬州區(qū)上半年長江水位及降雨統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，萬州區(qū)水位降至最低為146.28 m。取水位降在159～146.28 m進(jìn)行分析，同時(shí)將該階段的降雨作為條件施加在滑坡上。對(duì)滑坡的穩(wěn)定性系數(shù)和破壞概率進(jìn)行計(jì)算分析，滑坡穩(wěn)定性系數(shù)最小值為1.077，出現(xiàn)在水位最低時(shí)；破壞概率為11.28%。根據(jù)上文可得滑坡處于低危險(xiǎn)性、基本穩(wěn)定狀態(tài)。

將計(jì)算結(jié)果與0.6 m/d降速工況進(jìn)行對(duì)比分析，其穩(wěn)定性系數(shù)最小值處于降雨持續(xù)天數(shù)7 d與14 d之間，滑坡破壞概率同樣處于降雨持續(xù)天數(shù)7 d與14 d之間，且差值較小。由統(tǒng)計(jì)資料得知該階段總降雨量為185.4 mm，日降雨量大于3 mm有11 d，平均日降雨量為16.9 mm，與0.6 m/d降速+14 d降雨條件較為相近。相比可以發(fā)現(xiàn)，降雨量越大持續(xù)時(shí)間越久，滑坡穩(wěn)定性越差。綜合對(duì)比得出現(xiàn)狀降速條件下的模擬分析結(jié)果與三峽水庫區(qū)實(shí)際運(yùn)行過程水位下降條件下滑坡穩(wěn)定性狀態(tài)相近，較為符合工程實(shí)際。

將計(jì)算結(jié)果與1.2 m/d降速工況進(jìn)行對(duì)比分析，其穩(wěn)定性系數(shù)最小值與降雨持續(xù)天數(shù)3 d工況相等，且小于7 d和14 d降雨工況，滑坡破壞概率小于模擬分析的三種降雨持續(xù)天數(shù)的工況。由此可以看出，在50年一遇降雨和水庫水位期望降速1.2 m/d條件下，下坪滑坡穩(wěn)定性有所降低。此時(shí)滑坡處于低危險(xiǎn)性、基本穩(wěn)定狀態(tài)。

5 結(jié)論

本文采用數(shù)值模擬的方法，對(duì)降雨及增大水庫水位日降幅條件下的下坪滑坡穩(wěn)定性狀態(tài)進(jìn)行分析。得到如下結(jié)論：

(1)在庫水位下降和降雨條件下，下坪滑坡穩(wěn)定性隨水庫水位下降而降低，破壞概率也隨之變大。并且滑坡穩(wěn)定性在降速期望值1.2 m/d條件下比降速現(xiàn)狀條件下差。

(2)在相同的降雨時(shí)間內(nèi)，單日降雨量越大，滑坡穩(wěn)定性降低越快；在庫水位降速與單次總降雨量一定時(shí)，降雨持續(xù)時(shí)間越久，滑坡穩(wěn)定性越差。

(3)單次總降雨量一定時(shí)，滑坡破壞概率隨降雨天數(shù)增加而增大，其速率表現(xiàn)為由快變慢，穩(wěn)定性系數(shù)隨降雨天數(shù)增加而減小，其速率表現(xiàn)為由快變慢。

(4)從定性和定量?jī)煞矫娣治觯龒{水庫區(qū)實(shí)際運(yùn)行過程水位下降條件下處于低危險(xiǎn)性、基本穩(wěn)定狀態(tài)；在增大水位降速和50年一遇降雨條件下穩(wěn)定性狀態(tài)變差，其中1.2 m/d降速+14 d降雨工況時(shí)滑坡穩(wěn)定性狀態(tài)最差，此時(shí)下坪滑坡處于低危險(xiǎn)性、基本穩(wěn)定狀態(tài)。

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Influence of drawdown of reservoir water level and rainfall on Xiaping landslide stability

ZHANG Xiaran1, YIN Kunlong1, LI Ye2, XIA Hui1, FU Xiaolin3
(1.FacultyofEngineering,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan),Wuhan，Hubei430074,China; 2.IntituteofGeologicalSurvey,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan),Wuhan,Hubei430074,China；3.ChinaInstituteofGeo-EnvironmentMonitoring,Beijing100081,China)

There are many landslides developed on the bank of the three gorges reservoir. Affected by the variation of the reservoir water level and rainfall, the stability of the landslides is in change. The Xiaping landslide in Wanzhoudistrict is taken as an example to study the variation of the stability of the landslide. Analyzing the stability of the Xiaping landslide during the water level drops from 159 m to 145 m with the method of the limit equilibrium method and probability analysis.The present value and the expected value are taken into the consideration when set up the reservoir drawdown. And the rainfall condition of once every 50 years is related to rainfall and the duration of rainfall. The results showed that: 1. The stability of the Xiaping landslide decreases and the failure probability increases with the increase of the rate of the reservoir water level. 2. The greater the daily rainfall becomes, the faster the stability of the landslide decreases, during the same rainfall time. And when the decline rate of the reservoir water level and the single total rainfall are same, the longer the rainfall last, the worse the stability of the landslide. 3. When the total rainfall is certain, the increase rate of the failure probability goes slow and the decrease rate of the stability goes slow, with the increase of the rainfall duration. 4. Analyzing the stability of the Xiaping landslide from two aspects of qualitative and quantitative, the state is the worst, which can be divided into the low risk and general stable state, under the conditions that the rate of the reservoir drawdown is 1.2 m/d and the rainfall duration is 14 days.

three gorges reservoir; landslide; rainfall; failure probability

2016-07-07;

2016-09-07

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41572292)；中國地質(zhì)調(diào)查局三峽庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警項(xiàng)目(0431203)

張夏冉(1991-)，男，碩士研究生，主要研究方向?yàn)閹r土體工程性質(zhì)與穩(wěn)定性。E-mail:zhangxiaran@edu.cug.cn

殷坤龍(1963-)，男，博士生導(dǎo)師，教授，主要從事地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)與風(fēng)險(xiǎn)研究。E-mail: yinkl@cug.edu.cn

10.16031/j.cnki.issn.1003-8035.2017.02.04

P642.22

A

1003-8035(2017)02-0022-08