基于强度折减法的松散堆积体稳定性三维数值分析

四川省绵竹市文家沟特大型松散堆积体方量达5.9× 107 m3,存在多处厚度超过30m的超深层堆积体,其稳定性直接关系到文家沟泥石流治理工程的建设和效果.前期地质勘查、2010年降雨产生的泥石流资料表明,该堆积体是一个由大量松散的地震碎屑流堆积体、坡积物、洪积物等组成,地表及沟道两侧出现了大量的拉张和剪切裂缝.天然工况下存在沟道冲刷破坏变形的状态,在降雨和暴雨工况下存在再次爆发泥石流的可能性,必须进行水石分治、固底护坡、拦挡停淤等治理.针对二维平面方法无法考虑计算断面的侧向约束和地表层渗流的扩散效应,运用有限元强度折减法和FLAC3D数值分析方法,根据实际地质信息建立了多个三维计算模型,通过对天然、自重+降雨、饱水三种不同工况下应力、应变、塑性区和安全系数变化对比分析,定性、定量对其稳定性进行了评价,并利用二维数值分析方法和极限平衡法对“5+2”剖面加截面对加固效果进行校核.结果真实反映了堆积体的稳定性现状及规律,与现场勘查成果相吻合.进行泥石流治理后,堆积体局部和整体稳定性均有显著提高,结合水石分治、固底护坡及拦挡停淤措施,将更有利于保持其稳定性.研究成果可为松散堆积体稳定性研究提供有意义的参考.