库水位涨落对石榴树包滑坡变形机理的模型试验研究_陈露军.pdf

第4 1卷第5期2023年5月水 电 能 源 科 学W a t e r R e s o u r c e s a n d P o w e rV o l.4 1 N o.5M a y 2 0 2 3D O I:1 0.2 0 0 4 0/j.c n k i.1 0 0 0-7 7 0 9.2 0 2 3.2 0 2 2 1 4 3 6库水位涨落对石榴树包滑坡变形机理的模型试验研究陈露军,卢应发,孙文庆(湖北工业大学土木建筑与环境学院,湖北 武汉 4 3 0 0 6 8)摘要:石榴树包滑坡是三峡库区结构复杂的巨型滑坡之一,自大坝蓄水以来,滑坡出现复活迹象,对周边人民的生命财产造成威胁。为研究石榴树包滑坡在库水位涨落下的变形破坏模式和响应机制,通过大型物理模型试验,精确控制试验库水位涨落条件,在边坡内埋设位移传感器、土压力传感器及孔隙水压力传感器来分析试验现象。结果表明,库水位涨落影响主要集中在滑坡前缘坡脚处,库水蓄水产生悬浮减重作用,会削弱部分滑体重力,从而使得滑坡稳定性下降;坡体内力响应具有滞后性,库水上涨时土体有效应力增加,滑带抗滑力增大,且随着上涨速率增大而形成指向坡内的渗透力越大,有利于滑坡稳定;库水位条件下石榴树包滑坡变形破坏模式为原始边坡坡脚侵蚀及侵蚀扩展坡脚裂隙形成及扩展坡面裂隙形成局部滑塌,为动水压力型滑坡。试验揭示了库水位条件下的变形机理,为研究类似滑坡提供了参考。关键词:石榴树包滑坡;库水位涨落;模型试验;变形机理;破坏模式中图分类号:TV 6 9 8.2+3 2;TU 4 3 2 文献标志码:A 文章编号:1 0 0 0-7 7 0 9(2 0 2 3)0 5-0 1 3 5-0 4收稿日期:2 0 2 2-0 7-1 3,修回日期:2 0 2 2-0 8-2 8基金项目:国家自然科学基金项目(4 1 6 4 1 0 2 7,4 2 0 7 1 2 6 4);三峡后续工作地质灾害防治项目(0 0 0 1 2 1 2 0 1 5 C C 6 0 0 0 5)作者简介:陈露军(1 9 9 7-),男,硕士研究生,研究方向为岩土力学理论及应用,E-m a i l:c l j 6 1 5 6 1 51 2 6.c o m通讯作者:卢应发(1 9 6 4-),男,教授、博导,研究方向为岩土力学理论及应用,E-m a i l:l y f 7 71 2 6.c o m1 概况石榴树包滑坡位于湖北省巴东县东壤口镇黄蜡石村,长江西陵峡与巫峡之间,滑坡平面形态似舌状,坡面呈阶梯状,平均坡角约2 6,后缘高程为3 4 0 m,前缘剪出口高程为5 6 m,常年被库水淹没,滑体纵长5 5 0 m,宽3 2 04 7 0 m,面积约0.2 5 k m2,厚2 05 0 m不等,体积约为1 1 8 01 04m3。库水位涨落对滑坡稳定性的影响至关重要。本文拟通过模型试验方法从位移、孔隙水压力、土压力三个方面获取数据来分析影响滑坡变形的响应机制及变形机理,以达到灾害预警防治的目的。2 模型试验2.1 模型概化以主滑方向为典型的地质剖面进行模型试验,根据试验场地结构和滑移特性,参照滑坡原型和试验平台尺寸,以1/1 0 0比例概化模型,设计长5.5 m,高3.2 m,宽0.6 m,土体重度相似比C=1,粘聚力相似比Cc=1 0 0,内摩擦角相似比C=1,渗透系数相似比Ck=8.1 8 5,弹性模量相似比Ck=1 0 0。根据相似理论及在所列滑坡物理力学参数的基础上,结合石榴树包滑坡模型试验概化地质结构的特点,综合确定石榴树包滑坡滑带原型材料与相似材料物理力学参数,各参数取值见表1。表1 滑体原型材料与相似材料物理力学参数T a b.1 P h y s i c a l a n d m e c h a n i c a l p a r a m e t e r s o f s l i d i n g b o d y p r o t o t y p e m a t e r i a l s a n d s i m i l a r m a t e r i a l s滑坡部位统计方法天然重度/(k Nm-3)抗剪强度c/k P a/()渗透系数k/(ms-1)弹性模量E/MP a泊松比滑体原型值2 0.0 92 1.1 71 3.51 7.81 2.1 12 6.90.0 0 60.1 01 2.21 8.50.3 3相似值2 0.0 92 1.1 70.1 40.1 81 2.1 12 6.97.3 31 0-40.0 10.1 82.7 60.3 3相似比11 0 018.1 8 51 0 01滑带原型值1 5.02 6.81 2.8 02 1.4 0相似值0.1 50.2 71 2.8 02 1.4 0相似比1 0 012.2 模型制作考虑滑坡滑移特性,在试验模型玻璃上勾勒滑坡边缘线,分别用普通砖块砌成滑床,用水泥砂浆加防渗处理来模拟滑动基岩面。将滑坡分为第1、2期次滑坡,依次堆筑滑带土和滑体土,通过对模型轮廓的切割和修正得到现场模拟试验模型,见图1。图1 模型示意图F i g.1 M o d e l d i a g r a m2.3 试验监测布置从滑坡模型前缘至后缘设置三个监测断面,实时监测坡体孔隙水压力、土压力和坡体位移变化,其中监测剖面、位于第1期次滑坡,监测剖面位于第2期次滑坡,各监测剖面及所用传感器详细埋设见图2。图2 监测剖面及监测布置图F i g.2 M o n i t o r i n g p r o f i l e a n d m o n i t o r i n g l a y o u t2.4 试验工况为研究库水位涨落条件下石榴树包滑坡变形机理及破坏模式,设置4种试验工况:工况1。库水位以1 m/d速率(试验中1 0 mm/d)从1 4 5 c m上涨至1 7 5 c m,静止2 d(试验中约4 h)再以同一速率降至1 4 5 c m。工况2。库水位以2 m/d速率(试验中2 0 mm/d)从1 4 5 c m上涨至1 7 5 c m,静止2 d(试验中约4 h)再以同一速率降至1 4 5 c m。工况3。库水位以3 m/d速率(试验中3 0 mm/d)从1 4 5 c m上涨至1 7 5 c m,静止2 d(试验中约4 h)再以同一速率降至1 4 5 c m。工况4。库水位以4 m/d速率(试验中4 0 mm/d)从1 4 5 c m上涨至1 7 5 c m,静止2 d(试验中约4 h)再以同一速率降至1 4 5 c m。3 试验结果与分析3.1 不同工况下坡体变形模式随着试验水位上涨,库岸周边岩土体被浸泡软化,故研究水位以不同速率上涨及降落入渗至坡体内对库岸滑坡稳定性造成的影响1。在库水位上涨阶段试验中,模型前缘逐渐被水淹没至1 7 5 c m水位,在不同上涨速率下观察模型表面现象,其中以1、2 m/d速率上涨时几乎无明显变形,但以3、4 m/d速率上涨时坡脚产生了微小开裂,4 m/d开裂程度微大于3 m/d时开裂程度。根据试验变化可知,水位上涨时模型变形程度较小,到达最高库水位时,未见坡面前缘裂缝进一步延伸,滑坡后缘无明显变形。水位降落时,坡脚开始出现不连续性裂缝,原裂缝进一步扩展。由于库水外渗入坡体,随后静置一定时间有利于坡体的浸泡软化,尤其是水位以4 m/d速率降落,坡体内外产生较大水头差,产生指向坡外较大的渗透力,由此产生应力使得裂缝逐渐与旧裂缝贯通,坡脚发生局部坍塌。其中工况1、2条件下未见试验模型发生破坏,在工况3条件下库水位降落时旧裂缝产生延伸发展,未见新裂缝产生。图3为试验模型在工况4降落时坡脚发生局部崩滑破坏前后照片。滑体前移横向裂缝崩塌范围拉裂缝(a)前缘发生滑移(b)前缘发生崩塌图3 工况4条件下试验模型前缘破坏照片F i g.3 P h o t o s o f l e a d i n g e d g e f a i l u r e o f t e s t m o d e l u n d e r c o n d i t i o n 4根据试验模型地表位移监测数据分析,在库水位上涨初期,滑坡区抗滑力增大,有利于滑坡稳定。由于水位的上涨边坡内外产生的渗透力有利于坡体稳定,亦即对边坡的稳定性弱化不明显。如图4(a)所示,在第41 6 h(水位从1 4 5 m上涨到1 6 0 m)位移出现缓慢增长趋势,工况14坡体均 发 生 了 滑 移 现 象 且 移 动 位 移 量 分 别 约0.0 3 3、0.0 6 5、0.1 6、0.2 3 mm,滑坡范围主要集中在滑带前缘。水位上涨使得渗透力在坡体内上升,对岩土体起到不可逆软化作用,然而库水蓄水631水 电 能 源 科 学 2 0 2 3年 第4 1卷第5期陈露军等:库水位涨落对石榴树包滑坡变形机理的模型试验研究(a)监测点-位移变化曲线I 1(b)4 m/d条件下不同监测剖面位移变化曲线1020304050600.00.51.01.52.0工况1工况2工况3工况4库水位时间/h位移/mm145150155160165170175库水位/m1020304050600.00.51.01.52.0剖面I剖面II剖面III库水位位移/mm145150155160165170175库水位/m时间/h图4 库水位涨落下监测位移曲线F i g.4 M o n i t o r i n g d i s p l a c e m e n t c u r v e u n d e r f l u c t u a t i o n o f r e s e r v o i r w a t e r l e v e l产生悬浮减重作用,会削弱部分滑体重力,从而降低了滑坡稳定性。第2 53 5 h(库水上涨至1 7 5 m)监测位移保持稳定,分析认为库水位对滑坡体的表面产生了较大的静力反压作用,阻止了坡体前缘下滑。第4 05 8 h(水位从1 7 5 m降至1 4 5 m),随着水位降落速率增加,模型中坡内水位低于坡外水位,两者间落差速率增大,导致坡内水压高于坡外,产生指向坡外较大的渗透力,渗透力愈大,滑坡位移监测值愈大,产生较大的坡体位移量,工况14坡体均发生了滑移现象且移动位移量分别约0.2 0 1、0.5 5 1、0.9 2 6、1.2 1 8 mm,坡体的顶部出现拉裂缝(图3(b),说明滑坡内部已形成贯通滑带,极大恶化坡体稳定性。如图4(b)所示,涨落速率越快,坡面位移越大;水位降落中位移变化主要发生在滑坡前缘,对滑坡后缘位移变化影响较小;同一涨落速率下,处于第1期次滑坡监测点位移大于第2期次滑坡监测点位移,揭示了石榴树包滑坡表现为从前缘向后缘变形逐渐减弱的特征,呈现牵引式滑坡变形,且滑坡稳定性受水位波动影响则属于动水压力型滑坡,其变形规律与现场监测资料分析结果一致。3.2 不同工况下坡体内力响应机制(a)监测点-孔隙水压力曲线I 2(b)不同监测剖面孔隙水压力变化曲线1020304050600123456工况1工况2工况3工况4库水位时间/h孔隙水压力/kPa145150155160165170175库水位/m1020304050600123456工况1剖面I剖面剖面库水位工况4剖面I剖面剖面孔隙水压力/kPa145150155160165170175库水位/m时间/h图5 库水位涨落下孔隙水压力曲线F i g.5 P o r e w a t e r p r e s s u r e c u r v e u n d e r r e s e r v o i r w a t e r l e v e l f l u c t u a t i o n3.2.1 孔隙水压力变化随着试验水位上涨,库岸周边岩土体被浸泡软化,从而改变坡体水位,监测点的孔隙水压力随之改变。监测点-2处水位上涨时孔隙水压力变化曲线见图5(a)。结果表明,不同工况下孔隙水压力变化不同。4种工况下在第53 2 h(水位从1 4 5 m上涨到1 6 0 m)增加幅度分别为2.6 0、2.0 6、1.5 3、1.4 3 k P a。工况1、2孔隙水压力表现为先减小后增加,分别约为0.2 2、0.1 3 k P a,分析认为水位上涨速率较小的情况下,坡面土体被水充分浸泡软化,使得土体体积膨胀而造成孔隙水压力先降低。工况3、4则未出现孔隙水压力降低现象,这是因为水位快速上涨时土体未能充分浸泡而未发生微小裂缝,且因坡内外水位差形成渗透力并指向内部,从而抑制土体变形,有利于滑坡短暂性稳定2。在水位即将进入静置阶段时,孔隙水压力会持续增加,再逐渐趋于稳定。坡体响应具有滞后性,是因为库水渗入至坡体监测点需要一定时间,因此孔隙水压力的变化滞后于库水位波动过程,波动速率越快,滞后性越显著。由图5(b)可知,对比工况1、4,水位上涨至1 7 5 c m时,试验模型前缘处孔隙水压力数值变化表现为逐渐弯曲、抬升、凹向坡外。对比不同涨落速率,当水位速率较慢时坡面土体被水充分浸泡软化,在剖面中2种工况水位上涨时孔压数值增幅分别约为2.3 7、1.5 7 k P a,水位降落时孔压数值降幅分别约为2.3 2、1.3 4 k P a。当处于较高水位时由于前缘土体被浸泡软化,使得坡体发生局部崩滑导致后缘出现相应数值变化分别为0.4 2、0.3 0 k P a。在库水位降落阶段,孔隙水压力的监测数值与库水位呈相应正相关特征,且下降过程中变化速率先增大后减小。水位快速下降时,坡体内外形成较大的水头差且形成指向坡外的渗透力速度较大,因此水位快速下降时测点孔隙水压力降低较快;同时测点-2的读数比-2的读数达到稳定值的时间略快,这是由渗流路径增加所致,坡体内外水头差逐渐减小,孔隙水压力呈缓慢降低趋势。当水位降至初始水位时,测点孔隙水压力值大于初始值,这是坡体响应具有滞后性所致。3.2.2 土压力变化试验水位上涨阶段,库水入渗使得滑坡土体重度增大,土压力传感器监测出的数值亦相应增大(图6(a)。土压力与孔隙水压力变化均存在滞后现象,在工况1、2中,库水缓慢抬升使得滑体前缘充分浸泡发生软化且需一定时间才能入渗到监测点处,土压力也呈现出先减小后增加再趋于稳定的特征,土压力减小数值 分别约为0.1 3、0.1 0 k P a。第53 2 h(水位从1 4 5 m上涨到1 6 0 m)土压响应较快,4种工况下变化数值分别约为2.1 2 3、1.7 4 2、1.5 3、1.4 2 k P a。从试验数据分析,无论在何种涨落速率下,第2期次滑坡变形在库水位上涨下土压力几乎无变化(图6(b),主要是731(a)监测点-土压力曲线I 2(b)不同监测剖面土压力变化曲线0102030405060345678工况1工况2工况3工况4库水位土压力/kPa145150155160165170175库水位/m010203040506012345678工况1剖面剖面剖面库水位工况4剖面剖面剖面土压力/kPa145150155160165170175库水位/m时间/h时间/h图6 库水位涨落下土压力曲线F i g.6 E a r t h p r e s s u r e c u r v e u n d e r r i s e a n d f a l l o f r e s e r v o i r w a t e r l e v e l因为第1期次滑坡变形改变了第2期次前缘滑坡阻滑条件,从而产生了微小变形。分析认为测点-3区域是滑坡发生下滑的压力集中区,随着水位降落,滑坡表面原上覆厚层土因坡体内产生向外渗透力使其推动向下滑动,产生裂缝导致土压应力积累释放,从而使得上层土体重度减少,土压力的监测数值降低。3.3 不同工况下坡体破坏机理分析根据试验过程中,试验滑坡模型出现的一系列变形特征3,总结出了在库水位涨落条件下该类大型边坡的变形破坏机理模式(图7),具体为:坡脚侵蚀及侵蚀扩展阶段。库水涨落一段时间后,滑坡前缘及其坡面浅层土体达到饱和,当水位降落时,坡体后缘存留的库水形成表面径流往坡(a)原始边坡(b)坡脚发生侵蚀(c)坡脚侵蚀扩展及坡面裂隙形成(d)坡脚微塌及坡面裂隙延伸(e)坡脚塌陷及坡面裂隙形成175 cm145 cm175 cm145 cm175 cm145 cm175 cm145 cm175 cm145 cm横向裂隙形成局部塌陷坡面裂隙形成侵蚀扩展横向裂隙轻微塌陷坡脚侵蚀原始边坡图7 库水位涨落条件下边坡破坏模式F i g.7 S l o p e f a i l u r e m o d e u n d e r r e s e r v o i r w a t e r l e v e l f l u c t u a t i o n脚流动,而坡脚本身在库水涨落条件下与坡内外形成的水头差指向坡外渗透力,产生微小裂隙,随之径流经过坡脚,坡脚的侵蚀程度不断增大,侵蚀深度及长度也随之增大。坡脚裂隙形成及扩展阶段。在试验中库水位涨落具有规律性,斜坡物质为结构松散较松散的碎石土,渗透性良好,消落带地段地下水与库水水力联系良好,地下水受库水和降雨入渗补给;斜坡中后部较平缓,有利于雨水汇集、泥质含量较高,库水易于向坡体充分渗透,加之库水降落后,边坡浅层表面土体间歇性失水过多,致使坡面土体处于干湿交替状态,导致土体涨缩不均,从而沿着坡面倾斜方向及垂直于倾斜方向上出现裂缝,随着试验的持续及表层土体干湿交替,坡脚裂隙不断延伸及发展。坡面裂隙形成。沿着坡面倾斜方向及垂直于倾斜方向上出现裂缝后,使得裂缝上部坡面土体有向下移动空间,并伴随着库水位涨落条件下,斜坡土体重度增大,加之土体遇水浸泡软化后强度变小,坡肩残留库水因重力作用发生流动从而形成径流,进入拉裂隙后产生孔隙水压力,使得第1期次滑坡后缘产生拉裂隙,最终导致裂缝逐步延伸和贯通。局部滑塌阶段。滑坡前缘裂隙不断扩展和贯通,同时滑坡后缘因土体重度而形成裂缝沿着边坡倾斜方向逐步形成,当裂隙内的孔隙水压力达到一定极限后,坡体滑动面已贯通,坡体前缘发生局部滑塌。4 结论a.在工况4条件下,库水位降落时监测地表变形位移约1.2 1 8 mm,且坡体顶部出现拉裂缝,坡脚发生局部崩滑,表明坡体产生新裂缝与旧裂缝延伸贯通,形成局部贯通滑带,极大降低了滑坡稳定性,故可将滑坡变形加剧作为边坡失稳征兆。b.试验表明测点-3区域是滑坡发生下滑的压力集中区,随着水位降落,滑坡表面原上覆厚层土因坡体内产生向外渗透力使其推动向下滑动,产生裂缝导致土压应力积累释放,从而使得上层土体重度减少,监测土压力数值降低。c.库水位条件下大型滑坡变形破坏机理模式经历四个阶段,具体表现为原始边坡坡脚侵蚀及侵蚀扩展坡脚裂隙形成及扩展坡面裂隙形成局部滑塌。参考文献:1 岳红艳,吕庆标,朱勇辉,等.河道岸坡水位涨落变化对崩 岸 影 响 试 验 研 究 J.人 民 长 江,2 0 2 1,5 2(S 2):1 5-2 0.2 魏学勇,欧阳祖熙,董东林,等.库水位涨落条件下滑坡渗流场特征及稳定性分析J.地质科技情报,2 0 1 1,3 0(6):1 2 8-1 3 2.3 谷举,刘刚,师宏强,等.采用模拟试验研究水位涨落影响下的坡面波浪侵蚀过程J.中国水土保持科学,2 0 2 0,1 8(1):4 9-5 6.(下转第1 4 3页)831水 电 能 源 科 学 2 0 2 3年 第4 1卷第5期陈 泽等:吐鲁番盆地坎儿井冬闲水回灌适宜性评价及回灌方式研究4 罗飞.再生水井灌及河道入渗补给地下水场地适宜性评价研究D.北京:中国地质大学(北京),2 0 1 4.5 钟佐燊.地下水防污性能评价方法探讨J.地学前缘,2 0 0 5,1 2(增刊1):3-1 1.6 尤传誉.第二松花江干流与饮马河沿岸傍河取水适宜性评价D.长春:吉林大学,2 0 1 6.7 彭晓鹃,赵克飞.基于G I S的山地城镇空间拓展土地适宜 性评 价 以 大 埔县 为例 J.热 带 地 理,2 0 1 3,3 3(4):4 8 0-4 8 8.8 杜新强,王钰升,冶雪艳,等.大清河流域平原区地下水人工补给潜力与补给方式分析J.吉林大学学报(地球科学版),2 0 2 2,5 2(2):5 3 5-5 4 9.9 宋剑英,王建龙,李倚鸣,等.人工调水回灌和海绵城市促渗补给地下水方案比较J.环境工程,2 0 2 0,3 8(4):5 9-6 5.1 0刘贯群,岳彩东,王松禄,等.平度市地下水人工回灌补源试验研究J.中国海洋大学学报(自然科学版),2 0 1 8,4 8(9):1 0 0-1 0 7.S t u d y o n S u i t a b i l i t y E v a l u a t i o n a n d R e c h a r g e M e t h o d o f W i n t e r L e i s u r e W a t e r R e c h a r g e i n K a r i z W e l l o f T u r p a n B a s i nCHE N Z e1,2,WU B i n1,2,GAO F a n1,2,DU M i n g-l i a n g1,2(1.C o l l e g e o f H y d r a u l i c a n d C i v i l E n g i n e e r i n g,X i n j i a n g A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y,U r u m q i 8 3 0 0 5 2,C h i n a;2.X i n j i a n g K e y L a b o r a t o r y o f W a t e r C o n s e r v a n c y E n g i n e e r i n g S a f e t y a n d W a t e r D i s a s t e r P r e v e n t i o n,U r u m q i 8 3 0 0 5 2,C h i n a)A b s t r a c t:I n o r d e r t o r e a l i z e t h e e f f e c t i v e u t i l i z a t i o n o f w i n t e r i d l e w a t e r r e s o u r c e s i n k a r i z o f T u r p a n B a s i n a n d r e-c h a r g e t h e r e g i o n a l g r o u n d w a t e r,i t i s u r g e n t t o c a r r y o u t g r o u n d w a t e r r e c h a r g e p r o j e c t i n t h i s a r e a a n d d e t e r m i n e t h e r e a-s o n a b l e c o n s t r u c t i o n l o c a t i o n a n d e f f e c t i v e r e c h a r g e m o d e.F i r s t l y,t h e s u i t a b i l i t y e v a l u a t i o n s y s t e m o f g r o u n d w a t e r r e-c h a r g e w a s c o n s t r u c t e d b a s e d o n t h e s i x i n d e x e s o f k a r i z f l o w,r e c h a r g e s o u r c e d i s t a n c e,a q u i f e r p e r m e a b i l i t y c o e f f i c i e n t,g r o u n d w a t e r d e p t h,e l e c t r o m e c h a n i c a l w e l l d e n s i t y a n d t e r r a i n s l o p e.T h e s u i t a b i l i t y z o n i n g o f g r o u n d w a t e r r e c h a r g e w a s c a r r i e d o u t b y u s i n g A r c G I S s p a t i a l a n a l y s i s f u n c t i o n.F i e l d t e s t s w e r e c a r r i e d o u t i n t h e t y p i c a l r e c h a r g e s u i t a b l e a r e a s t o s t u d y g r o u n d w a t e r r e c h a r g e m e t h o d s.T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e r e a r e a b u n d a n t r e c h a r g e w a t e r s o u r c e s a n d s t o r a g e s p a c e i n t h e m i d d l e o f G a o c h a n g D i s t r i c t,t h e n o r t h b a s i n i r r i g a t i o n a r e a o f S h a n s h a n C o u n t y a n d t h e n o r t h e a s t p a r t o f T o k s u n C o u n t y.T h e o v e r a l l p e r m e a b i l i t y c o e f f i c i e n t i s g r e a t e r t h a n 1 5 m/d,w h i c h i s s u i t a b l e f o r t h e r e c h a r g e o f k a r i z w i n t e r l e i s-u r e w a t e r.T h e e f f e c t i v e r e c h a r g e o f g r o u n d w a t e r c a n b e r e a l i z e d b y u s i n g t h e w e l l i r r i g a t i o n m e t h o d o f t h e e l e c t r o m e c h a n-i c a l w e l l r e c h a r g e,w h i c h i s s u i t a b l e f o r t h e r e c h a r g e o f t h e w i n t e r i d l e w a t e r i n t h e s t u d y a r e a.K e y w o r d s:g r o u n d w a t e r r e c h a r g e;s u i t a b i l i t y;r e c h a r g e m a n n e r;T u r p a n B a s i n;k a r i z(上接第1 3 8页)M o d e l T e s t S t u d y o n D e f o r m a t i o n M e c h a n i s m o f S h i l i u s h u b a o L a n d s l i d e C a u s e d b y F l u c t u a t i o n o f R e s e r v o i r W a t e r L e v e lCHE N L u-j u n,L U Y i n g-f a,S UN W e n-q i n g(S c h o o l o f C i v i l E n g i n e e r i n g,A r c h i t e c t u r e a n d E n v i r o n m e n t,H u b e i U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y,W u h a n 4 3 0 0 6 8,C h i n a)A b s t r a c t:T h e S h i l i u s h u b a o l a n d s l i d e i s o n e o f t h e g i a n t l a n d s l i d e s w i t h c o m p l e x s t r u c t u r e i n t h e T h r e e G o r g e s R e s e r-v o i r a r e a.S i n c e t h e d a m w a s f i l l e d w i t h w a t e r,t h e l a n d s l i d e h a s s h o w n s i g n s o f r e v i v a l,c a u s i n g l o s s o f l i f e a n d p r o p e r t y t o s e v e r a l p e o p l e a r o u n d.I n o r d e r t o s t u d y t h e d e f o r m a t i o n f a i l u r e m o d e a n d r e s p o n s e m e c h a n i s m o f S h i l i u s h u b a o l a n d-s l i d e u n d e r t h e f l u c t u a t i o n o f r e s e r v o i r w a t e r l e v e l,t h e l a r g e-s c a l e p h y s i c a l m o d e l t e s t w a s u s e d t o a c c u r a t e l y c o n t r o l t h e f l u c t u a t i o n c o n d i t i o n o f t h e e x p e r i m e n t a l r e s e r v o i r w a t e r l e v e l,a n d t h e d i s p l a c e m e n t s e n s o r,e a r t h p r e s s u r e s e n s o r a n d p o r e w a t e r p r e s s u r e w e r e e m b e d d e d i n t h e s l o p e.T h e s e n s o r w a s u s e d t o a n a l y z e t h e e x p e r i m e n t a l p h e n o m e n o n.T h e r e-s u l t s s h o w t h a t t h e i n f l u e n c e o f t h e r e s e r v o i r w a t e r l e v e l f l u c t u a t i o n i s m a i n l y c o n c e n t r a t e d a t t h e f o o t o f t h e f r o n t e d g e o f t h e l a n d s l i d e,a n d t h e r a p i d d e c l i n e o f t h e r e s e r v o i r w a t e r l e v e l h a s a s i g n i f i c a n t l y g r e a t e r e f f e c t o n t h e l a n d s l i d e d e f o r m a-t i o n t h a n t h e i n c r e a s e o f t h e r e s e r v o i r w a t e r l e v e l;T h e m e c h a n i c a l r e s p o n s e o f t h e s l o p e b o d y h a s a h y s t e r e s i s,a n d t h e e f-f e c t i v e s o i l s t r e s s i n c r e a s e s w h e n t h e r e s e r v o i r w a t e r r i s e s,t h e a n t i-s l i d i n g f o r c e o f t h e s l i d i n g b e l t i n c r e a s e s,a n d w i t h t h e i n c r e a s e o f t h e r i s i n g r a t e,t h e p e n e t r a t i o n f o r c e d i r e c t e d i n t o t h e s l o p e i s l a r g e r,w h i c h i s c o n d u c i v e t o t h e s t a b i l i t y o f t h e l a n d s l i d e;U n d e r t h e c o n d i t i o n o f t h e r e s e r v o i r w a t e r l e v e l,t h e d e f o r m a t i o n a n d f a i l u r e m o d e o f t h e S h i l i u s h u b a o l a n d s l i d e i s s o r t e d a s:o r i g i n a l s l o p e E r o s i o n a n d e r o s i o n e x p a n s i o n a t t h e f o o t o f t h e s l o p e f o r m a t i o n a n d e x p a n s i o n o f t h e f i s-s u r e a t t h e f o o t o f t h e s l o p e f o r m a t i o n o f t h e f i s s u r e o n t h e s l o p e s u r f a c e l o c a l s l u m p,w h i c h i s a h y d r o d y n a m i c p r e s-s u r e l a n d s l i d e.T h e t e s t r e v e a l e d t h e d e f o r m a t i o n m e c h a n i s m u n d e r t h e c o n d i t i o n o f r e s e r v o i r w a t e r l e v e l,a n d p r o v i d e d a r e f e r e n c e f o r t h e s t u d y o f s i m i l a r l a n d s l i d e s.K e y w o r d s:S h