Page 81 - 水利学报2021年第52卷第5期

重作用下固结，滑体被压密。首次库水升降 30 离心力 库水升降 离心力 200
加载阶段 试验阶段 卸载阶段
（Test1）过程中 DPS1 和 DPS3 的变形速率先增 175
25
大后减小，并在水位最高时达到最大值。在 150
库水位
第 二 次 库 水 升 降（Test2）过 程 中 ， 库 水 位 由 20 125
23.0 cm（175 m）下降初期，DPS1 和 DPS3 的变 试验水位/cm 15 加速度 100 加速度×g
形速率达到最大，随着水位下降变形速率减 10 75
小，整体滞后于水位变动。第三次库水升降 50
（Test3）过 程 中 ， DPS1 和 DPS3 的 变 形 速 率 几 5 25
乎与库水位呈负相关，并在库水下降阶段变 0 0
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
形速率有明显提升。试验表明，首次蓄水对 时间/s
滑坡变形具有显著影响，在后期库水升降过 图 7 离心模型试验加速度和库水加载方案
程中，滑坡整体变形速率整体呈现减小的趋势；在库水升降提速后，滑坡在库水上升时段变形减
弱，而在库水位下降时段变形加强。

（a） 试验模型前缘掏蚀塌落现象 （b） 验模型中部轻微隆起，过渡段被挤密
图 8 离心模型试验后滑坡的变形迹象
试验期间，EPS2 土压传感器未测得有效数据，EPS3 土压传感器损坏，土压力监测数据和孔隙
水压力监测数据如图 9（c）（d）所示。由于 PPT1 位于模型后部，水位波动对该孔隙水压力传感器无
明 显 影 响 。 在 离 心 加 速 度 加 载 阶 段 ， 因 水 位 未 上 升 至 滑 面 高 度 ， 各 传 感 器 孔 隙 水 压 力 无 明 显 变
化；在水位上升至 175 m 时，PPT2 和 PPT3 孔隙水压力发生突变后因水位下降而降低。在库水位升
降试验阶段，PPT3 因处于滑体前部，对库水位升降的响应较快，基本与库水位保持同步变化；位
于滑坡中部的 PPT2 孔隙水压力值因位置原因表现出滞后性。在离心力卸载阶段，前缘水位迅速下
降，滑坡体内孔隙水压力逐渐消散，各孔隙水压力传感器值逐渐减小。在离心加速度加载阶段，
滑坡模型固结压密，导致 EPS1 土压力值增高，并在库水位首次升高至 175 m 时有所上升，但数值
相对较小。在位于试验模型前部区域的 EPS4 受库水变动影响土压力曲线变动较大，表现出与库水
变动明显的相关性。
EPS4 和 DPS3 均布置在涉水滑体前部，基于有效应力原理获得位移与应力关系图如图 10 所示。
在库水上升过程中，库水进入坡体引起滑体内的土压力和孔隙水压力增大，库水的浮托作用使滑
坡土体有效应力降低，尤其在库水位维持在较高水平时，有效应力处于最低值；在库水下降的过
程中，随着库水渗出滑坡体外，测点处孔隙水压力减小，使得其有效应力逐渐恢复。库水上升的
浮 托 作 用 会 降 低 涉 水 滑 体 的 阻 滑 作 用 ， 有 助 于 滑 坡 变 形 ； 库 水 下 降 后 涉 水 滑 体 的 阻 滑 力 得 以 恢
复，滑坡变形减缓。随库水升降速率的提升，孔隙水压力的变动稍微滞后于库水位，导致有效应
力在高水位运行和高库水位下降初期均处于较低水平，滑坡变形速率最大时段由高库水位转变为
高库水位下降初期。库水升降速率的提升后，在库水位下降初期，坡体内外存在一定水头差，库

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