三峡库区周期性库水位变化对抗滑桩加固效果非饱和流固耦合分析

三峡库区内广泛发育的滑坡等地质灾害在水库运行水位周期性波动条件下会发生复活乃至失稳。抗滑桩是其中应用广泛、效果良好的防治措施之一。抗滑桩在库水位周期性波动条件下对滑坡的治理加固效果及其自身的变形受力特征是较为重要但研究尚少的问题。采用非饱和岩土本构关系,考虑在库水位周期性波动条件下滑坡体处于饱和-非饱和周期性变化时的流固耦合效应,采用有限元法对设置抗滑桩前后库区某滑坡的位移和稳定状态进行模拟,并分析了抗滑桩内力及其桩顶位移随库水位变化的特征。研究结果表明,抗滑桩对滑坡的水平位移控制效果较为显著,安全系数最少能提高到2以上。在库水位运行的一个周期内,抗滑桩加固滑坡的安全系数变化幅度不超过5.4 %,而抗滑桩内力及桩顶位移不超过10.4 %。滑坡最小安全系数和抗滑桩最大受力出现在最高水位时,其变化趋势与水位变化趋势较为一致。     

龙滩库区某公路大桥边坡稳定性分析

水库运行期水位波动如库水位骤降,或气候状况极端改变如暴雨、持续降雨,将极大地改变库岸边坡岩土体的水文地质和工程地质条件,从而引起边坡变形或失稳。应用库水位等速下降的非稳定渗流近似解析解来计算确定浸润线,并结合降雨等影响因素,验算不同工况下边坡的稳定安全系数,对龙滩库区某公路大桥边坡进行稳定性分析和评价。结果表明:在库水位以2m/d速度下降和暴雨共同作用下,当库水位降低30～40m时,边坡处于最不稳定状态,由此得出的结论为该工程进行合理设计施工提供了重要的参考依据。     

库水实际运行条件下的滑坡稳定性研究

滑坡形成于不同的地质环境,并表现为各种不同的形式和特征。对于处于库水实际运行条件下的滑坡来说,评价滑坡稳定性除了需要知道一些必须的饱和与非饱和岩土体物理力学参数外,还必须知道滑坡体内地下水活动的动态变化规律,准确预知滑坡体内水力分布情况。文中在传统极限平衡理论的基础上,重点讨论了饱和渗流作用下滑坡稳定性评价时考虑地下水影响的方法,以及库水位变化条件下的浸润线位置确定方法及原理,并利用非饱和土抗剪强度理论,提出了非饱和渗流作用下滑坡稳定性分析方法。     

汉源瀑布沟水库滑坡塌岸预测及防治措施研究

汉源县老滑坡位于汉源新县城规划区中部,受瀑布沟水库水位影响,目前滑坡前缘变形强烈,老滑坡的稳定性严重制约着新县城边坡的稳定性和规划建设。结合滑坡现状变形迹象,对老滑坡失稳模式进行分析。考虑多种工况下库水位升降的影响,分析评价滑坡稳定性及塌岸范围。结果表明:在暴雨和库水位下降的情况时,滑坡处于不稳定的状态,将失稳复活。进而对建设场地适宜性进行了分区,并提出了防治措施建议,为新县城建设规划提供了理论依据。     

饱和渗透率对库岸边坡稳定性的影响

储水或泄水的过程使水库内水位不断发生升降变化,并带动沿岸边坡内的地下水位产生升降变化,从而导致沿岸边坡坡体内部渗流水压力与原岩应力随水位升降发生改变。这种改变很可能促使库岸边坡中原本存在的已稳定滑坡体再次发生滑坡,或在部分地质条件较差的地区形成新的土体或岩体滑坡,影响库岸边坡的稳定。为此,通过建立库水下降时库岸边坡数值分析模型,从饱和渗透率对浸润线及库岸边坡安全系数的影响两方面,分析研究了饱和渗透率对库岸边坡稳定性的影响。研究结果表明:边坡浸润线位置受饱和渗透率的影响较大。随着饱和渗透率的不断增大,浸润线位置的变化幅度随水位的变化越来越大,且当水位下降时,浸润线均先在自由坡面处降低,然后再向离坡面较远处的位置逐渐推进降低。同时,边坡的安全系数亦受饱和渗透率的影响,边坡的安全系数在饱和渗透率较大时,随着水位不断下降表现出先减小后增大的变化趋势。而当渗透系数较小时,安全系数随着水位的不断下降呈现出不断减小的趋势,故饱和渗透率将通过影响浸润线位置及库岸边坡安全系数来影响库岸边坡的稳定性。     

库水位变化对路基边坡稳定性的影响研究

在渗流计算理论与极限平衡方法的基础上,对库水位升降作用下路基边坡的瞬态渗流场与稳定性进行数值模拟与研究。研究结果表明：1）在库水位上升过程中,浸润线位置几乎与库水位的变化“同步”,只存在短时间的“滞后”效应;而在库水位下降过程中,滑坡体内浸润线位置严重滞后于库水位的变化。2）库水位上升期间,路基边坡孔隙水压力增加,安全系数增加,最高库水位（175m）持续期,路基边坡孔隙水压力增加,安全系数缓慢降低;库水位下降期间,路基边坡孔隙水压力降低,安全系数迅速降低,最低库水位（145m）持续期,路基边坡孔隙水压力降低。安全系数缓慢增加。     

八字门滑坡渗流稳定影响因素的敏感性分析

为了研究库水位下降速率与渗透系数对边坡渗流稳定的影响规律,采用Geostudio2012数值模拟软件和敏感性系数法,以八字门滑坡为研究对象,将库水位下降速率与坡体的渗透系数作为边坡渗流稳定的重要影响因素进行边坡的稳定性模拟和敏感性分析,确定了库水位下降速率与渗透系数对边坡渗流稳定的控制作用大小。结果表明:八字门滑坡的渗流稳定对库水位下降速率的变化更为敏感。     

基于非饱和渗流的三峡库区某堆积层库岸滑坡失稳机制

当前运用非饱和渗流理论对堆积层这一类滑坡失稳机制研究不多。以三峡库区某堆积层滑坡为例,基于非饱和渗流理论,对库水位下降过程中地下水对滑坡作用规律进行了数值模拟分析,结果表明,库水位下降过程中形成的超孔隙水压力和水平向渗流产生的动水压力是滑坡变形失稳的主要因素。     

水位涨落对库岸滑坡孔隙水压力影响的非饱和渗流分析

以某高速公路库岸滑坡为工程背景,根据饱和一非饱和渗流控制方程,针对不同滑坡体渗透性和库水位升降速率,研究库水位变化条件下滑坡体内孔隙水压力的动态响应,得到：①水位升降时,在相同的入渗条件下,饱和渗透系数对初始地下水位有明显的影响;增大饱和渗透系数能降低地下水位,使地下水位线变得平缓,滑坡体的动、静水压力减小,有利于稳定;②增加库水位升降速率,地下水位响应滞后变得显著,地下水位线形态整体变陡,滑坡体的动水压力增大,不利于边坡稳定性。     

基于变形分析的立冲沟滑坡稳定性分析研究

以立冲沟滑坡为研究对象,建立了考虑-v不等式的基于变形分析的有限元滑坡稳定性分析方法。该方法基于破损区确定滑动模式,基于安全系数和变形量两个指标进行稳定性评价,评价体系更全面和合理。定义安全程度为破损段除以所有潜在滑动区域的百分数,这个指标更接近工程实际,更直观;也有利于确定加固的位置和加固措施的选择。设计了自然坡形、削坡坡形及两个可能水位的组合计算工况,经过对其破损面积、变形量、安全程度等的对比分析发现:上部削坡减载后,破损区面积和变形的最大值均减小,说明滑坡的稳定状态得到了较大的改善,削坡措施合理;水位2相对于水位1,变形最大值和破损区均要高,说明水位2更不利于滑坡稳定,要采取措施进行疏排处理,避免该水位的出现。