边坡渗流研究现状及趋势分析

渗流力学是岩土力学重要的学科分支,尤其对边坡的安全与稳定通常具有控制性作用.作者基于大量资料分析,将边坡渗流研究现状概括为渗流分析模型、渗流计算、应力场和渗流场耦合、渗流自由面以及渗透系数分析等5个方面,详细论述了每个方面的核心内容及基本思路;并以三峡库岸边坡为例论述了边坡渗流研究的发展方向.     

含两组节理裂隙岩质边坡渗流稳定性计算方法

针对节理裂隙岩质边坡渗流稳定性问题,建立了含两组节理裂隙岩质边坡物理模型和力学模型,通过极限平衡理论,提出了含两组节理裂隙岩质边坡稳定性计算方法。基于单一裂隙在应力条件下的渗流定律,将裂隙面上的正应力和剪应力等效为最大主应力和最小主应力,得出单一裂隙的渗流速度和渗流驱动力,进而提出含两组节理裂隙岩质边坡渗流稳定性计算方法。万州首立山5个含两组裂隙高陡岩质稳定性计算结果表明:受渗流驱动力的影响,边坡W123和W132由基本稳定边坡变为欠稳定状态;渗流稳定系数和无渗流稳定系数相比,降低了1.5%~5.7%;对于充填裂隙、非贯通裂隙以及开度较小的裂隙可不考虑裂隙渗流驱动力,但对于贯通性较好、裂隙开度较大的岩质边坡,渗流驱动作用不容忽视。     

三峡工程永久船闸陡高边坡岩体渗流发育规律探讨

本文基于对三峡工程永久船闸边坡岩体渗流的现场调查，从地下水的分布，渗透结构面及渗流量变化规律等几方面进行了较为翔实的论述，并提出了用于岩体渗流分析的裂隙网络模型，为永久船闸地区岩体渗流的深入研究奠定屯坚实的基础。     

库水位下降时残积土边坡失稳因素的权重分析

以福州市典型残积土为例,基于饱和-非饱和渗流理论,分析了库水位下降条件、土质物理力学参数、边坡几何形态等8种因素与边坡稳定性的关系,采用灰色关联法分析以上因素对于边坡稳定性的敏感程度与权重.结果表明:库水位下降时,土体有效内摩擦角和有效粘聚力对边坡稳定性影响权重最大且相当;土体渗透系数是库水位下降时诱发残积土边坡失稳的重要因素;其余因素均对边坡稳定性有较大影响,权重相差不大.     

边坡开挖引起渗流场变化的有限元模拟

渗流作用是土质边坡失稳破坏的主要因素,渗流使土体颗粒间的有效应力和抗剪强度降低。公路建设中,边坡的开挖必不可少。运用有限元理论,通过渗流有限元模型边界条件、约束条件建立方法的介绍,分析研究边坡开挖对坡体内渗流场的影响。以某公路边坡为例,在降雨条件下对未开挖、上台阶开挖、下台阶开挖三个阶段渗流场分布进行数值模拟,绘出各阶段边坡内部的水头等值线图和在指定控制性截面上流速的分布曲线,并分析了渗流场改变对边坡稳定性的影响。     

湘江长沙综合枢纽左岸二期围堰稳定分析

采用GEOSTUDIO边坡稳定及渗流分析程序,对围堰在设计洪水位时、过水工况及降雨条件下纵向边坡渗流和稳定情况进行了分析.分析结果表明:防渗心墙对围堰和边坡具有良好的防渗作用,它增强了围堰和基础边坡的稳定性.在降雨和过水情况下,堰体内渗流场发生明显改变,应对背水坡结构进行优化或采取适当安全预防措施.     

降雨入渗影响下公路边坡稳定性分析

降雨是公路边坡失稳最重要的触发原因。基于渗流力学、土力学等理论,考虑降雨对公路边坡稳定性的影响,采用FLAC3D有限差分软件对自然状态和降雨状态下的公路边坡进行模拟,并对两种情况下的孔隙压力、剪切应变、剪切应力以及安全系数进行对比分析,探讨了公路边坡的安全性问题。     

不同降雨入渗条件下路堑边坡渗流特性研究

为研究不同降雨条件下雨水入渗对路堑边坡渗流特性的影响,采用Geo-studio软件对实际工程路堑边坡模拟多种极端降雨的边坡渗流,分析边坡内部孔隙水压力、体积含水率、暂态饱和区等变化规律.研究结果表明:不同降雨入渗条件下,边坡内部较高处其孔隙水压力及体积含水率更易消散,且积水作用会使得边坡坡脚及各级台阶处出现极值;暂态饱和区在降雨-停雨全过程中,其面积大小呈现"凸"型分布;由于高边坡处的径流补充,导致低边坡处的各项指标减少较慢.     

港口陆域岩质边坡渗流稳定性分析

山区河流港口陆域岩质边坡内部结构复杂,在水的渗流作用下,边坡极易遭到破坏.利用有限元强度折减法对山区河流港口陆域岩质边坡在渗流作用下的稳定性进行了分析.结果表明:不同的水位变动幅度对岩质边坡的稳定性影响差异明显,并得出在水位大幅度下降的过程中,回水变动区内外岩质边坡的运动状况截然不同.这可为今后边坡监控提供理论指导.     

高陡边坡水平排水孔渗流有限元分析

水平排水孔作为边坡处治的一种排水设施,对边坡的渗流场分布有着很大的影响。利用有限元的方法来分析含排水孔的高陡边坡渗流场,实现了二维渗透流动任意渗出面的迭代求解,得到了计算截面的浸润线图,为高陡边坡安全设计、工程处理提供依据。     

水位降落期间土质岸坡稳定性劣化机理及趋势

以三峡库区典型的土质岸坡为研究对象,通过GeoStudio软件对库区岸坡进行数值模拟,计算水库蓄水期间,水位由175 m降落到145 m的工况下,岸坡的饱和-非饱和渗流场的变化趋势,研究土质岸坡稳定性劣化机理。计算结果表明:库水位降落期间,随着渗透系数的减小,土质岸坡稳定系数下降得越快,且岸坡稳定系数曲线有相似的下降趋势。     

水位降落期间土质岸坡稳定性劣化机理及趋势

以三峡库区典型的土质岸坡为研究对象,通过GeoStudio软件对库区岸坡进行数值模拟,计算水库蓄水期间,水位由175 m降落到145 m的工况下,岸坡的饱和-非饱和渗流场的变化趋势,研究土质岸坡稳定性劣化机理。计算结果表明:库水位降落期间,随着渗透系数的减小,土质岸坡稳定系数下降得越快,且岸坡稳定系数曲线有相似的下降趋势。     

电阻率成像技术在土石坝渗漏诊断中的应用

为了能较准确诊断土石坝渗漏部位,基于介质电阻率参数对水较为敏感这一特性,将电阻率层析成像技术应用于大林病险水库土石坝渗漏的诊断测试中,查明了扩建坝体黏土斜墙331.50 m高程以上部分坝体及左岸岩体中存在的渗漏通道,同时原均质土坝在高程329.0 m以上的近右坝肩存在渗漏隐患。依据诊断结果提出了该病险水库加固设计方案中需将331.50 m以上坝体挖除、防渗帷幕向左岸延伸61 m以及置换原均质土坝在高程329.0m以上的近右坝肩部分坝体等建议。为保证大林病险水库除险加固的顺利实施提供了科学依据。     

水库地区路基的防护研究

当水库蓄水及运行过程中产生的库岸再造危及库区公路安全时,应对库岸或路基进行防护加固。在研究三峡、水口等水库塌岸历史、现状及预测的基础上,分析了岩质、土质和岩土混合岸坡的破坏方式、库岸再造类型,认为路基或库岸防护设计应遵循滑坡与塌岸综合治理、库岸防治与开发利用相结合、分时期分段落分水位区防护等原则。详细阐述了在不同库岸地质结构及库岸再造类型中采用的防护措施,研究了砌石坡式防护、防护林带、格构锚固、挡土墙、抗滑桩、喷锚等工程防护结构类型。     

ANSYS在公路边坡分析中的应用

利用有限元分析软件ANSYS的耦合作用和仿真计算，分析公路边坡在渗流场和应力场作用下的情况，可为公路边坡分析提供参考。     

波浪对散体岸坡冲刷破坏的机理

针对波浪破碎的入射、上爬和回落3个阶段,分析了岸坡散体颗粒在各阶段的受力和运动状况,阐述了波浪对散体岸坡冲刷破坏的机理,指明了对散体岸坡受波浪冲刷破坏进行研究和防治的关键性因素.     

降雨条件下公路节理边坡稳定性分析

结合某公路节理岩质边坡,采用离散单元法,考虑节理岩体应力与渗流耦合机理,对降雨条件下节理边坡稳定性进行分析。重点分析了边坡主应力分布和位移矢量图,节理张拉和剪切位移以及边坡渗流产生的空隙水压力。分析结果表明:节理边坡变形主要受优势节理面控制,产生平面滑移。节理张拉和剪切位移趋势与边坡变形规律是一致的,地下水流动产生空隙水压力会加剧边坡的变形趋势。