三峡库区滑坡消涨带变形破坏模型试验（双语出版）

为明确水库滑坡消涨带变形破坏机理,以物理模型试验为手段,基于三峡库区堆积层滑坡工程地质特征,建立3种不同岩层倾角的滑坡消涨带试验模型。通过水库滑坡模型试验材料研制和库水位波动科学控制,实现水库滑坡消涨带失稳过程试验模拟,并从试验角度探讨水库滑坡消涨带变形特征和力学机制。结果表明：初次蓄水过程中,坡表裂缝交角与基岩倾角呈负相关,交角决定了裂缝扩展方向,影响变形发展;滑床倾角越大,交角越小,裂缝越长,变形越大,塌岸越易发生;坡内孔隙水压力滞后性明显,随周期增大逐渐减小趋于稳定,水位波动速率会缩短坡体地下水响应时间;波动速率越大,坡内孔隙水压力变化速率越大,对水下坡体影响最大,坡体内速率差越大,渗透力越大,进而影响滑坡的稳定性;土体结构劣化及水的浮托力是引起滑坡模型前缘破坏的关键因素,而动水压力作用及有效应力减小导致滑坡由局部向整体破坏,呈现典型的多重滑面渐进式牵引破坏模式。该研究结果有助于深入认识滑坡消涨带变形破坏机理,可为库水位波动触发牵引式滑坡的演化模式和力学机理提供依据。     

三峡库区滑坡消涨带变形破坏模型试验

为明确水库滑坡消涨带变形破坏机理,以物理模型试验为手段,基于三峡库区堆积层滑坡工程地质特征,建立3种不同岩层倾角的滑坡消涨带试验模型。通过水库滑坡模型试验材料研制和库水位波动科学控制,实现水库滑坡消涨带失稳过程试验模拟,并从试验角度探讨水库滑坡消涨带变形特征和力学机制。结果表明:初次蓄水过程中,坡表裂缝交角与基岩倾角呈负相关,交角决定了裂缝扩展方向,影响变形发展;滑床倾角越大,交角越小,裂缝越长,变形越大,塌岸越易发生;坡内孔隙水压力滞后性明显,随周期增大逐渐减小趋于稳定,水位波动速率会缩短坡体地下水响应时间;波动速率越大,坡内孔隙水压力变化速率越大,对水下坡体影响最大,坡体内速率差越大,渗透力越大,进而影响滑坡的稳定性;土体结构劣化及水的浮托力是引起滑坡模型前缘破坏的关键因素,而动水压力作用及有效应力减小导致滑坡由局部向整体破坏,呈现典型的多重滑面渐进式牵引破坏模式。该研究结果有助于深入认识滑坡消涨带变形破坏机理,可为库水位波动触发牵引式滑坡的演化模式和力学机理提供依据。     

库水位变动条件下滑坡体变形特性的离散元研究

针对含单一滑面的理想库岸滑坡,应用三维离散单元法3DEC,开展了水库运行条件下滑坡位移的变化规律研究,结果表明,水库蓄水对于库岸滑坡的变形具有明显的作用,在不同的静水位作用下,滑坡体的变形随着水位的升高而逐渐增大;水位上升过程中,滑坡体内的位移随着水位的升高而增大,水位的上升幅度越大,滑坡体的变形越大。水位下降的情况下,处于饱和区的前缘位移随着水位的下降而增大,非饱和区域点的位移值的变化随水位的变化不明显;水位骤降过程中对滑坡体的变形影响最大。     

内河大水位差重力式码头库岸一体化模式分析

结合重庆奉节宝塔坪旅游码头工程的安全评估和加固方案研究,对库区大水位差码头的库岸稳定性进行了分析.分析中考虑土中水的渗流和土体的变形耦合,求出了在稳定渗流条件下库岸的浸润面,并计算出孔隙水压力.进而计算模拟了库岸的施工过程和水位陡降时库岸的安全系数发展规律.得到了内河大水位差重力式码头库岸破坏模式以及结构安全性指标.     

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。     

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。     

非饱和渗流作用下库岸滑坡体稳定性的可靠度分析

在库水位涨落下,对三峡库区邓家屋场库岸滑坡堆积体进行了非饱和渗流分析。在此基础上,考虑了黏聚力和内摩擦角的变异性,采用Monte-Carlo模拟法对库岸滑坡堆积体的稳定性进行了可靠度分析,得出了库水位上升时失效概率减小、下降时失效概率增大的变化规律,总体上,库水位下降对邓家屋场滑坡的稳定性最为不利,需对滑坡进行治理。     

水位升降下库岸土质边坡破坏机理及稳定性研究

运用岩土有限元软件GeoStudio及非饱和土中渗流和抗剪强度理论,探究库水位升降过程中库岸土质边坡变形和稳定性的变化规律。研究表明:库水位上升时,坡前岸滩产生向下竖向变形,同时边坡产生指向坡体内的水平变形;库水位上升致使边坡稳定系数先快速增大,后随渗流进程再迅速减小并逐渐趋于稳定。库水位下降时,坡体前缘水压减小,边坡产生卸载回弹,坡前岸滩产生向上的竖向变形,同时边坡产生指向坡外的水平变形;库水位下降致使边坡稳定系数先快速减小,后随渗流进程再迅速增大并逐渐趋于稳定;库水位陡降瞬时对边坡的稳定性极为不利。     

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。     

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—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。     

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。     

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。     

三峡库区青石滑坡应急监测及变形演化趋势研究

青石滑坡是三峡库区蓄水期间,库水位上升诱发的典型滑坡,库水入渗是滑坡险情产生的主导因素。根据滑坡的实际情况及变形趋势设计了应急监测方案,分区进行布控监测,从位移监测数据分析结果可知,滑坡体总体上属于牵引式变形趋势。A区变形牵引B区变形后,从而导致D区的变形,C区的次级变形区前期受B区变形及D区变形影响,后期影响D区变形。从变形演化趋势上,经过2个水文年的调整和适应后,变形量基本保持不变,虽滑坡体逐渐恢复到新的平衡状态,库水升降对滑坡体稳定性影响较小,滑坡体趋于稳定状态,但必须做好排水工程,以保安全。     

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。     

猴子石滑坡体浸水与未浸水深孔平板载荷试验研究

利用三峡库区猴子石滑坡体上的试桩孔,对不同深度的土层进行了浸水和未浸水的深孔平板载荷试验,获得了工程库水浸泡前后地基土承载力和变形参数的实际资料,可供其滑坡体及相似条件下受库水影响的建筑基础承载力和沉降评估借鉴和参考。     

重庆钢铁公司厂区滑坡稳定性分析

在分析重庆钢铁公司厂区滑坡地质条件的基础上,考虑三峡库区水位的变化情况,采用剩余推力法对滑坡进行了稳定性分析,所得结论反映了三峡水库库岸滑坡稳定性动态变化规律。     

西尔瓜子古滑坡新活动区成因机制及数值模拟分析

西尔瓜子古滑坡新活动区是由一个大型古滑坡堆积体局部复活而成,毛尔盖水电站水库二期蓄水位达到2085 m高程左右时,滑坡体前缘部分发生较大规模的垮塌,该滑坡若产生速滑,将威胁附近新建麻窝移民集镇和斜坡内省道贝尔隧道安全,甚至给毛尔盖水电站大坝造成影响。在查明该滑坡地质环境条件、斜坡地质结构、变形滑动现象与特征和变形滑动模式基础上,采用有限元分析软件FLAC3D,基于流固耦合分析原理,建立地质结构模型,研究了该滑坡在库水作用下的变形过程及机制,确定了该滑坡滑动的临界库水位,并利用极限平衡分析方法就稳定现状和发展趋势进行了评价预测。结果表明,滑坡进一步滑动的临界库水位在2 105 m时,滑坡整体处于失稳状态。必须采取加固措施,确保工程和人民的安全。