非饱和理论下各因素变化对浅层滑坡影响

滑坡是我国数量最多、危害性最大的地质灾害。根据相关数据可知,绝大多数的滑坡是由降雨诱发的。为了更好地监测与预报滑坡的发生,文中运用VG模型和Fredlund提出的非饱和土抗剪强度理论,得到改进的一维非饱和无限边坡稳定性分析模型,通过室内试验改变土体的含水率,计算出土体单个参数的变化对边坡安全系数的影响,然后对单因素进行综合考虑,得出基质吸力与有效黏聚力对浅层滑坡的影响较大的观点。这一观点与土体的饱和理论不同,且验证了一维非饱和无限边坡稳定性分析模型与实际状况基本吻合,为浅层滑坡的防治与失稳预测提供参考。     

黄土浅层滑坡渗流-力学耦合模型研究

降雨是黄土浅层滑坡最主要的诱发因素。为综合降雨入渗和斜坡地形因素对斜坡稳定性的影响,将传统的黄土分层假定入渗模型进行改进,使之更加适用于坡面倾斜的情况,并与工程中广泛采用的极限平衡方法集成,提出黄土浅层滑坡渗流-力学耦合模型,实现了稳定降雨条件下,黄土斜坡稳定性实时评价预警。与以往模型相比,该模型考虑了坡面倾斜对入渗的影响,具有更广的适用性和准确性。通过实例验证并与有限元模拟结果对比,证明模型达到较高的精度。     

青藏高原堆积层斜坡的滑坡特征及处治措施研究

以青海省S101省道K359+881~+929段滑坡处治工程为例,分析高原堆积层斜坡的结构特征、稳定性因素对滑坡的控制效应和诱发模式。总结了目前各类滑坡防治措施对高寒地区滑坡的适宜性。结合地质综合分析和数值模拟,论述了斜坡的滑坡机理及时空演化过程。研究表明:青海省道K359+881~+929段堆积层斜坡受到岩土体性质、坡体结构及水热变化过程等因素的影响,在冻融作用下堆积体持续蠕动,暴雨入渗使堆积体沿基覆面整体滑动,形成浅、深两层滑坡。微型桩具有柔性变形卸载特性,是一类可以优先选择的寒区滑坡支挡措施。     

万源市红层地区斜坡破坏演化规律

万源地区大部分为红层覆盖,且处于大巴山弧形构造带,存在诸多人工开挖的边坡或天然形成的斜坡,地质灾害频发。红层具有其特殊的岩土体工程性质,在内、外动力共同作用下斜坡变形破坏,造成极大的人员伤亡和财产损失,严重制约了当地的道路建设与经济发展。文章通过系统的工程地质调绘和参数试验,基本查明了万源市红层的岩土体性质和斜坡变形特征。因砂岩和泥岩抗风化能力和力学特性的差异,导致了不同的斜坡破坏方式,主要分为滑坡(土质滑坡、顺层滑坡、切层滑坡)和崩塌(倾倒式、坠落式),文中结合已知斜坡变形和岩性组合特征研究该地区地质灾害演化规律、诱发因素及构建该地区地质灾害成因模式,对万源市乃至整个川东红层地区的地质灾害防治和预警预报提供参考。     

考虑地面径流动水作用的浅层斜坡稳定性分析

在研究降雨与浅层边坡稳定性时,多考虑降雨入渗造成岩土体基质吸力的减小、孔隙水压力的变化、地下水位的上升以及水对岩土体的软化、劣化效应,却忽略了地面径流动水作用。基于此,引入Navier-Stokes方程描述坡面径流,引入Brinkman-extended Darcy方程描述土体渗流,建立非线性数学模型,推导出坡面径流及土体渗流流速分布,求解出流固界面拖曳力。然后利用刚体极限平衡理论对径流状态下浅层边坡的稳定性进行分析,最后通过实例讨论坡面径流高度、土层厚度、土体强度及边坡倾角对稳定系数的影响,量化地表径流拖曳力效应对浅层边坡稳定性的贡献。结果表明:拖曳力作为一种不利因素,将随着径流高度的增加而增大,当边坡处于临界稳定状态时,较小拖曳力将对边坡稳定产生决定性的影响;斜坡稳定系数对斜坡土层厚度较为敏感,当土层厚度较薄(h=1m)时,坡面径流对斜坡稳定性具有较强的控制作用,坡面径流对斜坡稳定系数的影响达到11.3%;当土层厚度增加到5m时,坡面径流对斜坡稳定系数的影响降到3.3%。     

路堑边坡滑坡成因分析及处治措施

受强连续降雨影响,贵州省某高速公路路堑边坡出现坡顶及坡面开裂、坡底有流质状态土体流出现象,通过实地勘察其滑坡变形特征,从地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质及滑坡形态等方面对滑坡成因及形成机制进行了分析,指出降雨是诱发路堑边坡滑坡的关键因素。通过传递系数法对边坡处于天然状态下的正常工况和处于极端降雨条件下的非正常工况进行了稳定性计算,并结合计算结果采取有效的处治措施。     

赤水河段公路堆积体力学特性及致灾机理研究

针对汛期蓉遵高速土城至赤水段路基地质灾害多发的问题,以K347滑坡为典型实例,通过工程勘察、现场试验、室内试验及数值模拟等手段,查明研究区工程地质条件及滑坡基本特征,掌握堆积体在降雨及干湿循环作用下力学变化特征,总结在降雨及河水位升降影响下的坡体稳定性变化规律。结果表明：含水率的升高及干湿循环次数的增加会导致土体强度发生不同程度的衰减;降雨及河水位升降会引起坡体内部渗流场发生变化,从而影响坡体稳定性;在区域环境长期影响下土体强度持续衰减是滑坡发生的内因,2020年7月初的暴雨导致坡体内部渗流作用达到极值则是滑坡发生的诱因。此类堆积体滑坡在土城至赤水段具有显著代表性,通过该研究可为此类滑坡的防治提供科学支撑。     

考虑基质吸力的降雨型滑坡物理力学机制分析

我国是地质灾害多发国家,据统计90%以上为滑坡灾害。降雨是诱发滑坡的重要因素,但以往研究降雨型滑坡是基于饱和土的物理力学性质,未考虑过非饱和土体中的基质吸力,但自然界中边坡多为非饱和土边坡,因此研究考虑基质吸力的降雨型滑坡的作用机理具有重要的现实意义。现通过非饱和土抗剪强度理论,分析总结得到以下结论:(1)宏观分析考虑基质吸力的降雨滑坡力学作用机制;(2)微观分析单位体积含水率对岩土体基质吸力的影响;(3)降雨对滑坡的物理作用机制。其内容可供同行参考。     

贵州六威高速公路某路基滑坡处治分析

贵州六威高速公路在施工过程中某路基发生了滑塌。通过地质资料和路基填筑过程分析,认为该滑坡形成的主要原因是路基位于斜坡地带,地基存在淤泥质粘土,路基填筑后,导致地基土体抗剪强度不足,从而导致路基左侧土体发生沉降剪切破坏。对比分析了清淤换填+反压护坡、抗滑桩两种处治方案的优缺点,在综合考虑技术、经济、安全与工期要求的基础上,提出了合适的工程处治措施。     

浅层治滑植物护坡技术研究

边坡表面经常受到波浪冲击、地表水径流和地下水渗流等因素作用,形成表面侵蚀和浅层滑坡现象。植物根系减小边坡表面水流冲刷和地下水渗流、增加土体强度,具有明显浅层护坡效果。随着植物根系含量增大,根系土强度增大。植物根系土边坡的稳定性分析可采用类似加筋土边坡的分析方法。     

骡坪隧道洞口山体滑坡稳定性分析及治理措施研究

骡坪隧道洞口山体边坡因暴雨影响出现裂缝,沿隧道顶上方横向贯通发生滑坡,通过地质勘探研究工程地质条件,分析滑坡变形特征及变形原因,使用勘查数据进行滑坡稳定性分析,并确定了治理措施。结果表明:斜坡治理前,天然工况和降雨工况下滑坡的安全系数分别为1.167,1.025;采用削坡、坡体注浆、锚索框架等治理措施后,山体滑坡在天然工况和降雨工况下的安全系数分别为1.360,1.210,降低了边坡地下水位,减小了渗水压力,改善了边坡稳定条件,提高了边坡稳定性,达到设计安全要求。     

降雨入渗对非饱和土路基稳定性的影响研究

为研究降雨入渗对非饱和土路基稳定性的影响,从非饱和土的渗透特性,降雨入渗的影响因素,降雨对土体强度的影响分析了降雨入渗机理,运用ABAQUS有限元软件进行数值模拟;结果表明:降雨入渗带给路基稳定性的影响是从坡脚向路基内部延伸到一定区域内的,从而导致路基沉降过大,使边坡浅层有可能出现失稳现象,必须采取有针对性的加固措施。可为降雨入渗条件下非饱和土路基及边坡的防护工作提供参考与借鉴。     

喷草边坡旱季滑坡形成机理与工程改善对策研究

针对目前国内植草护坡这一高速公路路堑边坡防护措施,分析植草护坡中单纯基质的护坡机理,分别对护坡土体内部土应力进行雨季、旱季两个时段的分析,总结水含量对土体抗剪强度指标的影响,建立了植物护坡单纯基质锚固的应力中旱季和雨季不同的效果分析模型,为以后边坡绿化设计和施工提供了一定的借鉴意义。     

黄延高速岳屯边坡桩土位移规律监测分析

为探究岳屯边坡的运动规律,采用固定测斜仪分别测定了土孔和桩孔的位移情况,重点分析了土孔顶部和桩孔顶部位移数据,数据分析结果表明:岳屯边坡的运动方向总体向西,潜在滑动面深度为3~5m;抗滑桩与土体接触紧密,未发生剥离;悬臂桩的桩顶位移较大,不能只凭此作为判断边坡稳定性的依据;降雨入渗对边坡浅层土体影响较大,对深部土体影响有限。分析结果为岳屯边坡的稳定性判断和滑坡预警提供了一定的数据支持,为延安地区的黄土边坡稳定性研究提供了一定的理论依据。     

持续降雨下某非饱和土质滑坡稳定性分析

大量的事实表明,降雨是影响边坡稳定性,导致边坡失稳的最主要和最普遍的环境因素。对夹江县某土质浅层滑坡在降雨条件下稳定性进行了分析评价,通过有限元分析的方法,建立数值模型,分析在不同降雨条件下,稳定性随时间的变化规律。结果显示该滑坡在降雨条件下稳定性随时间逐渐降低,处于不稳定状态,应采取相应的加固措施确保安全。     

降雨对黄土路堑边坡稳定性的影响分析

我国的西部高速公路建设中存在广泛的黄土区,黄土边坡一旦发生失稳破坏,就会对生活和生产会产生严重的后果,而降雨是引发边坡失稳的重要因素。由于黄土属于非饱和土,本文在剖析非饱和土力学理论的基础上,利用非饱和土边坡的降雨入渗,水分运移理论,得出了渗流方向与坡面斜交时安全系数的计算公式,并且分析了降雨强度、降雨量对边坡稳定性的影响。研究表明:土中入渗过程或含水量的改变造成土的强度或有效应力发生改变。当斜坡的应力状态达到了其极限强度时,斜坡土体发生破坏,就可能导致滑坡。     

练家沟黄土斜坡失稳机制及稳定性评价

黄土斜坡失稳滑动是黄土地区主要的地质灾害之一,严重影响当地居民的日常生活和各项工程建设的顺利进行。文中以陕北高原练家沟黄土斜坡为研究对象,采用现场调绘和地质勘察的方法确定了滑坡的形态和范围,根据滑坡所处位置的地貌特征、地层岩性以及边界特征等对斜坡失稳的形成机制进行了分析。研究表明:坡脚削坡建房、坡顶行车振动荷载以及降雨的影响,是造成斜坡裂缝开展和整体稳定性降低的主要原因。在此基础上选取斜坡的典型剖面,利用原位和室内试验确定计算参数,通过不平衡推力传递法及FLAC强度折减法对其稳定性进行评价,并提出处置措施。研究结果可为该地区黄土边坡地质灾害的防治提供参考。     

地震下斜坡桩场地及桩基动力响应的数值分析

结合离心机振动台试验与开源有限元软件OpenSees研究了斜坡场地上桥梁桩基动力响应问题。首先基于多屈服面模型和桩土动力弹簧模型,对离心机振动台模型试验结果进行了验证分析。计算与实测结果的对比表明:数值模型可较好反映实测规律;桩身最大残余水平位移随El-Centro波地震动加速度幅值的增大呈非线性增加;桩身最终弯矩最大值出现在基岩与土层的交界面处;斜坡场地坡肩较坡顶在地震作用下更容易发生剪切变形,且软硬岩土层倾斜交界面将削弱其抗震耗能的能力。在此基础上,分析斜坡坡角、砂土重度和桩身直径3个主要因素对桩身和斜坡坡肩处土体动力响应规律变化的影响。结果表明:减小斜坡坡角或增大桩身直径均可降低地震荷载对桩基的影响,而砂土重度影响较小;3个因素对斜坡坡肩各深度处土体的动力响应均会产生影响,但其影响程度各有不同;较大的斜坡坡角会显著增加斜坡坡肩各深度处土体的剪切变形;增大桩身直径会大幅度减少斜坡坡肩处中层和深层土体的剪切变形,但对浅层土体影响较小。这些结论可为今后的工程设计提供参考。     

山区滑坡体降雨入渗及稳定性分析

结合山区滑坡体工程实例,采用有限元法建立模型,研究降雨条件下滑坡体内雨水运移特征和雨水入渗对滑坡体稳定性的影响。研究结果表明:降雨强度与表层土体入渗能力的相互关系影响土体中饱和区运移、含水量以及孔隙水压力分布;滑坡体入渗分析中饱和区主要沿滑带由下而上、由内向表逐步发展,在雨后一段时间内达到最大,随后逐渐缩小;滑坡体的稳定性主要与滑带土中的孔隙水压力分布有关,孔隙水压力值越大,有效应力降低导致滑坡体的稳定性越差。该滑坡在降雨时处于不稳定状态,应采取相应的加固措施确保安全。     

延安马家湾多级古滑坡复活机理研究

黄河中游脆弱的生态环境及黄土特殊的结构,造就了大量的滑坡发生,因各种因素的影响,大量的古滑坡出现复活,直接威胁着人居及财产安全。通过野外地质调查、勘察、野外监测、土工试验及数值模拟的方法,分析了马家湾古滑坡的复活机理。结果表明：滑坡体上部土体含水率小于粉质黏土层(滑动面附近)土体含水率。水分在该坡体入渗的最大影响深度为1.5 m(1.0 m内土壤含水率变化波动最大)。滑坡形成后坡体上裂缝的存在,在降雨作用下改变了滑坡体空隙水压力分布状态,水体在裂缝及滑坡前缘不断地积水,改变了土体含水率及抗剪强度,致使一级滑坡发生滑动,一级滑坡的滑动降低了二、三级滑坡坡脚抗滑力,最终古滑坡牵引式的滑动、整体复活。