西藏江雄水库左坝端山体滑坡稳定性分析探讨

 传统的把安全系数作为边坡稳定性评价指标的方法常用定值法进行核算，把岩土介质物理力学状态参数看作定值，没有考虑参数的变异。可靠性理论考虑了岩土介质物理力学状态参数的随机性，基于一定的试验数据，对状态参数进行统计分析，进而求得边坡稳定性的可靠度指标和失效概率，用以评判边坡的稳定性。可靠性理论可有效地解决岩土体内客观存在的不确定问题，因而，逐渐受到岩土工程界的重视，并开始应用于岩土工程、边坡工程及滑坡灾害评价治理之中。文中运用Rosenblueth方法对西藏江雄水库左坝端山体滑坡进行了稳定性分析与评价。
1工程概况
    江雄水库位于西藏山南地区贡嘎县境内。坝址座落在朗杰学乡巴纳村上游约250 m，地理位置为东经91°6′、北纬29°8′，多年平均气温8．6℃，多年平均降水量366．9mm。河床段坝址海拔高程3790 m，坝址以上流域面积154．17 km²，河道长度18．58 km，河道比降47‰。 水库枢纽工程由土石坝、溢洪道和输水洞组成，水库设计坝高33．66 m，坝长691.5 m，总库容l169．19万m³，是一座高山峡谷区以灌溉为主的中型水库。
2滑坡概况
    根据对滑体区地质调查和山地钻探资料，并结合左坝端区钻探资料结果分析，认为该滑坡岩土类型受浅层滑动和深层滑动控制。综上表明左岸滑坡岩体自上而下裂隙逐渐闭合，岩体的完整性逐渐加强，透水性逐渐降低。滑坡区浅层滑面埋藏深度一般为10 m～25 m。深层滑面埋藏深度一般为30 m～50 m，浅层滑面倾角10°～25°，并在滑坡下缘呈现水平或反倾现象，深层滑面倾角15°～30°。综上所述，左岸滑坡岩土体变形破坏特征具有显著的分层性。结合滑体周边岩层地质结构和滑动岩土体结构特征，认为该滑坡变形破坏类型为溃曲蠕滑一楔型滑动组合类型。
3滑坡稳定性定量评价
3.1可靠性概率分析
在传统的边坡稳定性分析中，力学指标、地下水分布状态、岩体结构参数、爆破振动效应和地震效应等都视为确定值，相应采用定数分析法得出安全系数的确定值。这些方法应用时问较长、范围较广，但其最大的缺点是没有考虑影响斜坡稳定性因素的不确定性，如：滑动面的粘聚力、摩擦系数、岩体容重、地下水动态。可靠性概率分析理论是一门正在迅速发展的新科学，可靠性理论所采用的概率分析方法以随机事件和随机过程为研究对象的，在边坡工程中得到了广泛的重视和应用。可靠性就是一个系统在时间t内不失效的概率P(t)。
  
边坡可靠性概率分析就是研究边坡在各种确定和不确定因素作用下的安全问题，其目的就是
要把特定边坡的工程地质性质和工作状态的不确定性定量化，进而把这些不确定性纳入到边坡设计中去。可靠性概率分析法与传统方法中的单一安全系数值相比较，所不同的是直接利用计算分析参数的统计特征值或其概率分布函数，以安全系数计算公式作为建立边坡极限状态函数的基础，以安全系数作为可靠性评价的中间数据，以可靠性指标β和破坏概率P_f作为最终评价指标。概率方法与定值方法互为补充，使得斜坡的稳定性评价更准确、更科学。
3. 2 Rosenblueth方法
    Rosenblueth方法又称统计矩的点估计方法，是由罗森布鲁斯( Rosenbluethl)于1975年提出的一种矩估计的近似方法。其基本思想是：当各种状态变量的概率分布为未知时，只要利用其均值和方差(通常由点估计给出)，就可以求得状态函数的l阶矩(均值)、2阶中心矩(方差)及3，4阶中心矩，进而可求得可靠指标、破坏概率。
3.3边坡稳定可靠性分析
由反分析法确定C、φ， 求得的各个剖面滑带的安全系数中，以剖面III的滑带2在考虑地震效应的正常高水位条件下的安全系数为最小。所以文中以剖面III的滑带2为研究对象，运用Rosenblueth方法和极限平衡法一起来分析该块滑体。把该块滑体分为两层，上层为残积层，下层为碎裂或块裂结构的泥质及砂质板岩。计算时考虑两种工况：蓄水前天然条件(即自重+地下水)和正常高水位条件(即自重+地下水+正常高水位)。 根据日本京都大学佐佐恭二教授研制的大型高速环剪试验机所进行的环剪试验，对滑动带土的抗剪强度参数均值和C、φ进行测定。试验的抗剪强度参数C、φ的变异性非常显著，滑动带抗剪强度参数C、φ的方差分别是μ_c=38．375 kPa，μ_φ=11．125°，σ_c=8．434 kPa，σ_φ=7．060°。根据Rosenblueth方法安全系数是随机变量C，φ的函数，即z=F(χ₁ ,χ₂)=F (C，φ)。
           
                            图l滑体条块划分圈
根据Rosenblueth方法可以得到四组抗剪强度参数
C₁=μ_c+σ_c =46．809, φ₁=μ_φ+σ_φ=18．185，
C₂=μ_c+σ_c =46．809, φ₂=μ_φ-σ_φ=4．065，
C₃=μ_c-σ_c =29．941, φ₃=μ_φ+σ_φ=18．185，
C₄=μ_c-σ_c =29．941，φ₄=μ_φ-σ_φ=4．065
如图1所示对滑带2进行划分后，运用简布法进行计算。
运用简布法在两种工况下求得的安全系数如表1所示。
                        表1  两种工况下的安全系数

组别	内聚力	摩擦角	安全系数
			蓄水前天然条件	正常高水位条件
1	46.809	18.185	1.729	1.724
2	46.809	4.065	0.8	0.8
3	29.941	18.185	1.609	1.605
4	29.941	4.065	0.671	0.67

 

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文章名称： 西藏江雄水库左坝端山体滑坡稳定性分析探讨

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