第一章 绪论
1.1 前言
在工程建设中，经常会遇到天然基岩边坡失稳的问题，根据变形的性质不同，大体可以分为崩塌、滑坡、流动三种类型。
坍塌，一般是在当边坡下部基岩比较软弱，受风化或者水流侵蚀作用而形成陡坡、倒坡；促使顶部崩塌。特别是在基岩中存在成组的相互切割的节理，承受地下水、冰冻、地震等作用，尤其会造成崩塌。崩坍的岩块会自由的跌落，层状基岩沿着斜坡剥落。
滑坡，一般要有一定体积的岩体，沿着某一个破坏面作整体的滑动。滑坡可以分为两类，一类为全部滑动的岩体，沿着同一个方向移动，或绕同一点转动，在少量的滑动过程中滑坡体本身发生极少的变形，在处理中常常视为刚体运动。另一类为滑坡体本身由若干岩体组成，各部分的移动不尽相同，产生相互间的错动，在整个滑动过程中外形发生一定的变化。
流动，滑坡体由松散的岩石、土体组成，在变形滑动中以类似流态一样在滑面运动，经常发生在非常软弱、破碎的基岩边坡中。
......................
1.2 国内外研究现状
1.2.1 边坡稳定研究
多数的失稳问题都是剪切破坏的过程，即抗剪强度小于剪切强度，则存在一个安全系数 K 值，表示为二者的比值，是衡量边坡稳定性的重要因素。在抗剪问题来讲，事先通过计算机或者实地考察来确定软弱夹层，然后通过计算滑动面的每一点的剪切强度，与抗剪强度进行比较来判断稳定性，如果每一点的 K 值都大于 1，则整个边坡体系是处于稳定的状态，如果局部或者个别点的 K 值小于1，则说明部分区域或者点处于屈服破坏状态，可能发展成破坏面，如果没有形成连贯的滑动面，仍然可以判断整个体系处于安全稳定的状态。
在边坡的稳定分析中，极限平衡法是最为常用的，能比较准确分析建筑物或者边坡稳定的方法。极限平衡法又称为条分法，通过将滑坡分割为 n 块，然后通过假设建立动力平衡方程，计算出滑坡安全系数的过程。目前常用的极限平衡法包括：瑞典条分法、毕晓普法、传递系数法、分块极限平衡法、詹布（Janbu）法、萨马（Sarma）法。采用极限平衡分析法时，应该注意：
（1）极限分析法是针对一个虚拟的情况进行的，即假设材料的强度都降低了 K 倍，沿每个土条间的剪切面都达到极限平衡状态。这个假设的理想状态在现实情况下是不会出现的，但是可以通过极限平衡分析法来推求极限状态下的安全系数。
（2）极限平衡法分析得出的 K 值是一种临界的状态量，因此在此过程中剪切面反力和内力都是无意义的，离真实的反力和内力存在比较大的出入，因此其他的量的求出也是不准确的，例如变形量等。
（3）极限平衡法是定向的、综合性的分析，在求解中进行的假设也是为了简化计算的过程。针对不同的假设肯定会得出不同的结果，可能会出现偏大或者偏小的情况，以上所提到的方法得出的 K 值也不尽相同。所以，极限平衡法只能得到粗略解，所以所有的平衡法对于 K 值等的推算都不存在“精确解”。
...........................
第二章 库岸滑坡体滑速分析与涌浪计算
2.1 水文站滑坡体概况
2.1.1 滑坡地质概况
水文站滑坡位于雅砻江左岸，距锦屏一级水电站大坝约 9.1km。该段雅砻江由南向北经水文站后急转东流，形成向北西突出的凹岸。
滑坡发育于左岸陡倾纵向坡中，坡体下部为杂谷脑组第三段薄层灰～灰黑色钙质绢云母粉砂质板岩，夹钙质长石石英砂岩，坡体中上部为薄层灰绿色片岩，厚层角砾状大理岩，夹有少量砂板岩，岩层总体产状 N10～30oE/SE ∠85～90o。
滑坡平面展布近似箕形，前缘最低高程 1660m，后缘高程 2120m；滑坡纵长1000m，宽 570m，滑体厚度 64～150m，平均约 105m，滑坡体体积约 1500 万m3。
通过地质调查和勘探资料分析，滑坡滑面中上部稍陡，倾角 28～33o；中下部稍缓，约 20o，前缘剪出口滑面略呈反翘状，见图 2-1。马桑沟内槽探揭露，滑带主要由黑色泥夹碎石组成，厚 38～165cm，局部上覆和下伏有绿色泥夹碎石。
受马桑沟（纵向冲沟）切割，滑体分解成两部分，如图 2-2 所示，上游部分为 A 区，下游部分为 B 区。滑体内见 I 级平台，其中 I 级平台被马桑沟破坏，平面展布近似哑铃形，高程 1775～1800m，坡度 18o；II 级平台虽被马桑沟切割，但切割深度浅，台面仍保存较好，高程 1875～1925m，坡度 18～26o。滑坡体组成物质极不均一，主要为碎裂状板岩、片岩以及碎块石夹泥。滑体部分原始层面常清晰可辨，仅近滑带部分物质较破碎，主要为碎石夹泥，结构疏松。
...........................
2.2 基于垂直土条法的库岸滑坡滑速计算
滑坡体由大量的岩石、碎石、土壤等混合的整体，本身的力学性质较为复杂，在滑坡中伴随着变形、滑移等变化，使得分析较为困难。针对复杂的滑坡现象的滑速的求解的确定性的求解方法不存在，同时缺少实地考察的数据支持，本文采用潘家铮院士的土条分析法也是定性说明和初步的推算，但是相比于水科院的经验公式法、美国土木工程协会的方法相比，其合理性、应用性、普遍性较为有优势，本文将过程一一进行阐述。
关于滑坡涌浪高度的计算有很多理论，最简单是基于单向流涌浪理论来模拟河道的涌浪的传播过程。可以通过“圣维南方程”加入涌浪高度 的变量，经过近似的有限差分方程求解可以得出一些解析解，具体理论计算过程不再论述。应用单向流涌浪理论存在较大的误差，其中因为边界条件是比较重要的原因。单向流涌浪理论忽略了很多重要的影响因素，例如河道宽度、滑坡历时、滑坡体长度在滑坡影响无关紧要。实际中涌浪的传播是扩散和反射的，达到河道边坡会发生一定的能量衰减。本文将采用潘家铮院士提出的涌浪经验公式来进行计算。
.......................
第三章 基于 Fluent 对库岸滑坡进行的数值模拟..........................25
3.1 多维流动的基本控制方程.............................25
3.2 Fluent 数值模拟设置 .............................28
第四章 滑坡涌浪特征分析............................47
4.1 涌浪的断面特征点数据提取与处理.......................47
4.1.1 断面特征点数据提取..............................47
4.1.2 断面特征点数据处理...............................48
第五章 库岸滑坡预防与治理......................57
5.1 库岸滑坡防治原理.......................................57
5.2 库岸滑坡防治措施..........................58
第五章 库岸滑坡预防与治理
5.1 库岸滑坡防治原理
预防为主，防治结合，预防为主，防患于未然是任何地质灾害的防治措施，自然也是预防和治理灾害的原则。预防效果的好坏在于危险的地区的地质条件、区域作用因素的了解、分析情况以及评估的正确性。以往工程的经验教训表明，施工后发生滑坡的地址灾害都是没有对前期地质的条件进行准确的分析导致的，人为的因素则处于次位。
一、防治古老滑坡体复活。古老滑坡是造成滑动的因素消失或者滑动后处于相对稳定状态的滑坡。滑坡带土侵入水后，空隙压力增大，强度降低，加之库水位的骤升骤降的动水压力的影响，都会使得原本稳定的古老滑坡复活。另外，古老滑坡发生的因素，由于其他滑坡引起的链式滑坡效应，滑坡的发生激起涌浪会直接引起接近失稳或者古老滑坡体的滑动。
二、防止已活动的滑坡造成灾害。当边坡变形发生，产生了严重裂缝或者已经产生贯通错动时，及时采取措施防止继续发展成为灾害。如果由于施工开挖或者填方造成，立即停止施工；由于出现不利水源入渗引起变形，应切断水源，做好以上几点还要对变形进行监测，关注其变化的规律。另外最永久的方法就是减重，挖掉滑坡体重量的 1/6-1/5 可取得很好的效果。如果有条件的话把滑坡上部减重的土石移到坡脚位置，效果更佳。
三、防止易产生滑坡地段发生新滑坡。从防灾的角度出发，对于易滑坡地段诱发新型的滑坡是最具有实际意义的工作，这属于滑坡的预测和预防问题的范畴，但是此方面的难度较大，需要实地的勘测，而且消耗的大量的人物财力。古老滑坡体有较明显的特征，在现场调查是留心即可发现。但对于正在形成的滑坡，发育不完全，只是局部出现裂缝，两侧或者边缘尚无变形迹象，就会导致判断的分歧，如果进行治理不当不仅耗费巨大，甚至会影响到工程的安全。
..........................
第六章 结论和展望
6.1 结论
本文研究的核心是锦屏一级水电站在第三次蓄水后上游的水文站滑坡体失稳滑动的危险性分析问题，通过学习总结前人的经验和结论，将理论计算同数值计算进行比较来论证其合理性，同时说明失稳滑动的滑坡体激起的涌浪对坝体的危害性的研究。主要的内容包括：
（1）通过研究国内外边坡研究的方法进行比较分析，选择极限平衡法（稳定安全系数为 K=1）来分析滑坡失稳的问题。极限平衡法作为一种近似的“粗略解”在滑坡稳定的理论试算中有重要的地位。
（2）在滑坡滑速的计算中应用土条法，将每个土条作为对象来进行受力分析，其中包括凝聚力、渗透压力、地震
