摘要

滑坡是各类地质灾害中发生频率最高、损害最大的灾害类型之一，滑坡一旦失去稳定，将会给广大人民群众的各种工程安全问题和生命财产带来严重的危害。多年来，众多学者一直致力于滑坡工程的研究，并在滑坡的机理、影响因素等方面取得一系列成果。

本文以三峡库区宝塔滑坡为研究对象，通过现场野外调查，在相关勘察、室内统计资料的基础上，充分掌握了该区域的地形地貌、水文气象、区域地质等资料，对滑坡的变形破坏特征及组成滑坡系统的各个要素做出了较为详细的分析。本文在仔细分析了此滑坡地质环境与背景之后，对影响宝塔滑坡稳定性的诸多因素进行了充分的研究，进而得到影响滑坡稳定性的因素主要有地形地貌、地层岩性及水文地质条件等。

刚体极限平衡法作为各行业规范的指定方法,因为它计算过程简单、计算模型建立十分方便,一直被工程设计人员普遍采用,并且在应用中累积了大量的实践经验。本文通过极限平衡原理对宝塔滑坡的稳定性做出了分工况分析，再结合数值模拟方法（FLAC^3D），分析了宝塔滑坡的变形情况、位移情况与应力分布特征，从而对宝塔滑坡的稳定性进行了综合评价。

第一章  绪论

第一节 研究的背景和意义

滑坡是指斜坡岩土体依附于其内在或潜在的软弱结构面，在外力的作用下，失去原来的平衡状态，产生以水平运动为主的滑动现象。滑坡是斜坡破坏形式中分布最广、危害最严重的一种地质灾害，并常与地震区伴生^[]。我国历史悠久，地域辽阔，很多地区地质地形条件十分复杂，是世界上遭受滑坡危害最为严重的国家之一，因此，怎样判断边坡的稳定性，如何维护、治理及加固这些有滑坡隐患的山体，便成为了岩土工程界各位专家学者当前研究的热点以及难点问题之一。

三峡水电站目前是全世界规模最大的水电站，也是中国有史以来建设而成的最大型工程项目，它肩负着防洪、发电、航运等十分重要的功能，更是开发治理长江的骨干工程。东瀼口镇隶属湖北省恩施土家族苗族自治州巴东县，位于长江巫峡与西陵峡之间的长江北岸，属三峡库区移民范围，也是三峡库区地质条件较复杂、地质灾害频发的地区之一，对当地的经济建设和社会发展带来严重影响。随着三峡水库的蓄水和移民工程建设的不断实施，人类工程活动以较高的强度改变着原有的自然斜坡系统，伴随着新集镇、居民点、道路及其他基础设施的全面复建，不可避免地诱发、加剧了区内致灾地质体的活动，导致在外营力作用下产生规模不等的崩塌、滑坡，严重危及移民的财产和生命安全，宝塔滑坡就是巴东县众多地质灾害点中的一例。

对于整个宝塔滑坡, 若滑坡产生滑移，将会对前部巴秭公路造成巨大破坏，影响长度约450m，直接经济损失约500万元，间接经济损失160万/日；将影响滑体内民房46栋，约7250m²，直接经济损失约1500万元，间接经济损失1000万；威胁滑坡北侧黄蜡石小学及当地居民生命安全，居民和师生共310余名，经济损失达2000万元；将破坏土地230亩，造成的经济损失约500万，总计经济损失达7500万。

综上所述可知，本论文选题依据充分，具有较重要的研究意义，同时为今后类似的工程地质问题研究提供了一定的实用价值。

第二节 国内外研究现状综述

1.2.1边坡稳定性研究发展历史

滑坡作为最普遍的自然灾害，早已引起了各国科研人员和工程技术专家的关注，纵观对于这一问题的研究，可大致将其发展历程归纳为以下几个阶段：

20世纪50年代时，人类工程建设的规模环境还比较小，有足够多的场地供工程选址，场地条件比较简单，这一时期，人们将“地质历史分析”法引入其中，用土力学中刚体极限平衡理论对滑坡灾害进行评价。到了60年代，世界上出现了几起大规模灾难性的边坡失稳事件，这些事件使人们逐渐意识到了地质灾害的发生不是一个只用极限平衡理论就可以描述的过程，人们认识到结构面对于边坡岩体稳定性的重要影响，从而提出了边坡实体比例投影法，定性地判断其稳定性。

20世纪70年代开始，我国从大量工程地质勘察项目的斜坡失稳事件中，逐渐重视起边坡形成机制以及变形破坏过程的研究。其间， 王兰生、张悼元等人提出了累进性破坏观点、地应力对边坡变形破坏的影响以及边坡变形破坏的基本地质力学模式^[]。这一理论标志着边坡稳定性研究步入了岩石力学分析和地质分析相结合的时代。

20世纪80年代，是地质灾害分析手段取得伟大进步的时期。随着计算机技术的迅速发展和数值分析理论、现代力学的成熟，数值模拟技术开始被广泛应用于边坡稳定性分析。借助于方法的进步，人们将对于地质灾害的认识通过模拟的方法，把“概念模型”上升为“理论模型”。许多新技术的应用与推广使得不良地质现象被改造，进而推动了工程地质学科进入地质灾害防治、控制、预测的“地质工程”研究阶段。

20世纪90年代，随着全世界经济的快速发展，需要克服的地质环境越来越复杂，人们逐渐开始从认识地质灾害到控制地质灾害的发生而过度，并形成了“工程地质系统集成”和“系统工程地质学”等学术思想。

由此可见，边坡工程稳定性的研究经历了从认识地质体至适应地质体，再到改造地质体，并由最初的认识边坡变形破坏行为向控制破坏发生的过程进行转变。尽管如此，人们还是不得不承认，直至今日，滑坡灾害的预测、评价问题并没有得到根本性解决，灾害行为仍在频繁发生，我们仍然需要面临极高的地质灾害风险。

1.2.2滑（斜）坡稳定性评价

斜坡变形破坏研究的目的，就是要做出科学合理的稳定性评价，通过大量的工程实践，斜坡稳定性分析可概括地分为两大类：即定性评价与定量评价。定性评价方法包括成因历史分析法、工程地质类比法、赤平投影作图法等；定量评价方法包括极限平衡计算法、有限元分析法等^[]。

① 定性评价

定性评价的方法主要是通过野外调查的结果来分析斜坡稳定性的各种影响因素。例如地质地形条件、水文地质条件、气候及人类工程活动等，并能够快速判断斜坡破坏的可能性。

成因历史分析法通过研究斜坡形成的地质历史和所处自然地质环境、斜坡外形和地质结构、变形破坏行迹、影响斜坡稳定性的各种因素的相互关系，从而对它的演变阶段和稳定状况做出宏观评价，是其它各种评价方法的基础。

工程地质类比法就是将所要研究的斜坡与已研究过的斜坡进行类比，以评价其稳定性及其可能的变形破坏方式，确定其坡角和坡高，其主要原则为相似性。

赤平投影作图法的特点是能从二维平面图形表达物体几何要素的空间方位，并方便地求得它们之间的夹角与组合关系，该方法在斜坡稳定性研究中被广泛使用。

② 定量评价

定量评价是基于力学计算方法进行的，严格来说，边坡稳定性评价还没有达到完全定量的水平，目前来讲，其只能算是一种半定量的研究方法。

极限平衡法是最为常用的一种解析方法，它是将边坡上的滑体与滑体进行分块，进而通过力学原理来分析边坡破坏形式下的受力状态，并通过边坡滑体上的抗滑力与滑动力之间的关系来评价边坡稳定性。极限平衡法是一种计算理论，包括许多具体的计算方法（表1-1）。