关键词:
滑坡变形机理
变形监测系统
复杂地质条件
虹吸排水
泥沙起动
概率论
摘要:
滑坡的变形破坏机理是滑坡研究的核心内容,更是滑坡处治、预测预报和风险评估的基础。滑坡灾害的个体差异大,对处于复杂地质条件下的滑坡,其变形破坏机理分析是选择合理防治措施的关键,因而尤为重要。高扬程虹吸排水相较于传统的边坡排水措施,有着免动力、长期性、施工快等优势,这些优势在复杂地质条件下的降雨诱发性滑坡处置中尤为突出。横山路滑坡位于浙江省西部山区,由于公路建设期间进行了局部开挖,故在公路沿线形成了大量开挖边坡,且逐渐出现变形迹象。在对各变形边坡采用相应治理措施后,变形仍未消除,因此需要对其变形破坏机理进行深入研究,并提出有效的防治措施。论文首先利用综合性变形监测系统获得的变形监测数据,结合地质资料分析,纠正了早期认为横山路滑坡变形为“浅层-局部”滑动的结论,证明了该滑坡的变形实为古滑坡复活引发的“深层-整体”滑动。根据滑坡诱发机理,拟采用高扬程虹吸排水技术进行滑坡治理。为了保证该方法的合理有效应用,需解决虹吸管内的泥沙淤积问题。因此进一步建立倾斜的虹吸管中粒径0.5~1mm颗粒泥沙起动的数学模型,利用力矩平衡方程及泥沙几何参数的概率分布,对虹吸斜孔中较大颗粒泥沙的起动流速进行了计算分析,获得了两个与管道倾角、管道内径及泥沙粒径相关的4mm虹吸排水管内泥沙起动流速的计算方程,并与经验公式、物理模型试验结果进行了对比验证。针对该边坡地下水位高、地形复杂等特点,根据滑坡“深层-整体”的变形机理,利用所推导的泥沙起动方程设计了该边坡虹吸排水处治措施的相关参数,既能有效排出地下水以有效控制滑坡变形,又能大幅减少管道内泥沙的淤积堵塞,保证了复杂地质条件下虹吸排水的长期稳定性。