Page 80 - 水利学报2021年第52卷第5期

年减小趋势，而对现有库水调度模式的变形响应减弱。

4 库水升降离心模型试验

4.1 试验模型 离心机模型试验采用成都理工大学 TLJ-500 土工离心试验机。根据串联模型原则 ［18］
将图 2 所示剖面简化得到离心机试验模型（图 6），两次换算中，m 取值为 10.7，n（即离心加速度）取值
为 130g。试验模型滑床采用砖石和混凝土填筑；滑带采用黏土和石英砂配置，比例为 8∶2，含水率为
7.5%，厚度依据原型厚度的不同在 3 ~ 6 mm 之间；岩质滑体采用重晶石粉、细石英砂、石膏、水泥
和水按照 36∶108∶5∶45∶30 比例制备相似材料，并按滑坡原型节理裂隙的发育情况切割，间隙使用相
似材料粘结。覆盖层采用黏土和石英砂按照 5∶5 配置，根据滑坡原型覆盖层厚度按比例涂抹在模型表
层。试验模型制作完成后，将其静置固结，以备试验。此外，在模型的制作过程中同步埋设土压传
感器、孔隙水压力传感器和位移传感器，并采用高速摄像机记录试验过程。

400

320
高程/mm 240

160

80
0

0 200 400 600 800 1000 1200
图 6 试验模型及传感器布设点位

4.2 试验方案 通过设定多次不同速率库水升降循环，研究滑坡在库水变动过程中的动态响应特
征。其试验加载方案如图 7所示，可将试验过程划分为3个阶段，第一阶段为离心力加载阶段（0 ~ 2600 s），
离心加速度逐步上升至 130g，库水位逐步上升至 20.7 cm（145 m）；第二阶段为库水升降试验阶段
（2600 ~ 6000 s），该阶段离心加速度维持在 130g，库区水位在 20.7 cm（145 m）~ 23.0 cm（175 m）之间进
行不同库水升降速率的模型试验，可分为库水慢升快降试验（Test1）、库水快速升降试验（Test2）和库
水骤升骤降试验（Test3）三次试验。第三阶段为离心力卸载阶段（6000 ~ 6900 s），离心加速度和水位
逐渐降低，试验结束。
4.3 试验结果分析 在离心力加载阶段，滑坡模型以固结沉降变形为主。在库水升降试验阶段试验
模型前缘出现掏蚀塌落等迹象，中部轻微隆起，过渡段被挤密，但试验模型未见大规模的破坏变形
整体表现为推移式变形（图 8）。
试验期间的垂直位移监测曲线如图 9（a）（b）所示，传感器 DPS2 因故障没有正常工作。整体而
言，位于滑坡后部（DPS1）位移大于滑坡前部（DPS3）的位移。在离心加速度加载阶段，滑坡土体在自

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