高变幅水位对滑坡变形影响速率关联度研究

依托西南高拱坝库区某典型特大型库岸滑坡工程,基于速率关联度的相关性分析方法,研究了库岸滑坡坡表位移速率与库区水位波动变化速率的定量关系。结果表明:该滑坡变形属于渗流驱动型,降水期对滑坡变形影响显著,水位下降过程中难以消散的孔隙水压力与指向坡外的渗透力导致了滑坡的变形;在水位下降的初期因水库水的支撑作用显著减弱,滑坡变形最为强烈。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

谷竹高速公路某滑坡形成机制数值模拟分析

在山区修建高速公路时,边坡开挖使其原始应力状态发生改变,有可能导致滑坡体复活和诱发新的滑坡。以谷竹高速公路某滑坡为研究背景,在现场调研的基础上,建立滑坡的工程地质模型,并通过二维数值模拟,再现滑坡体变形破坏过程。研究结果表明:该滑坡体的地形及物质组成是滑坡发生的地质基础,切脚开挖成为滑坡失稳触发因素;滑坡中后部位移量大,而前缘区位移量小,表现为滑坡中前部处于挤压变形状态,为推移式滑坡。     

浙江58省道K15+200边坡变形破坏过程分析

为了分析含碎石粘性土边坡的变形破坏过程,以浙江省58省道K15+200滑坡为例,采用弹塑性有限元强度折减法和反分析方法,计算边坡的整体安全系数和分析该滑坡的稳定性以及变形破坏过程。结果表明,含碎石粘性土边坡的变形破坏主要是在降雨作用下边坡变形破坏过程中滑坡体各部位水平位移和竖向位移的不一致和塑性应变的不断发展引起的;采用弹塑性有限元算法可以更好地反映该类型滑坡所处的实际状态及滑坡的滑动过程。     

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。     

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。     

滑坡体强度参数对双排抗滑桩的影响规律研究

为研究滑坡体强度参数变化对双排抗滑桩位移、内力分布以及前后排桩承担滑坡推力比例的影响,采用三维有限元分析模型,对滑坡体强度参数进行单因素分析.结果 表明:改变滑坡体c,φ值对双排抗滑桩桩身弯矩和剪力最大值有影响,而对弯矩和剪力分布影响较小;对桩位移、内力以及前后排桩承担滑坡推力比例,c,φ值较小时,影响越明显,并随着c...     

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。     

水位骤降条件下粉质黏土路堤边坡稳定性及处治方案研究

库水位变化会诱发库岸路堤边坡发生失稳破坏。为了分析粉质黏土库岸路堤边坡安全系数在水位骤降条件下的变化规律,文中以湖南某库岸路堤边坡为例建立数值分析模型进行有限元分析,根据数值分析结果提出库岸边坡失稳后的优选处治方案。结果表明,边坡内部水位线随外界水位的下降而下降,但具有一定的滞后性;边坡安全系数随着水位下降时间呈二次函数变化;卸载+滑动面基底片石换填处理方案具有工艺简单、施工快捷、造价较低的特点,推荐采用该方案进行处治。     

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。     

土工格室柔性挡墙变形规律及破坏机理数值分析

土工格室柔性挡墙在荷载作用下的变形性状较为复杂,本文采用岩土工程有限元分析软件Plaxis对柔性挡墙在不同工况下的变形规律进行了研究。计算分析了挡墙的高宽比、坡度以及填土表面荷载对于挡墙变形性状的影响。模拟结果表明,高宽比越大挡墙的水平位移量和自身的扰曲变形越大;挡墙顶部的水平位移随着坡度的减小而减小;填土表面荷载增大时,挡墙顶部的水平位移减小,但是总水平位移量和绕曲变形增大。模拟结果对土工格室柔性挡墙设计提供了可靠的依据。     

软土地基江堤加宽施工对既有大堤的影响

以某主干路改扩建工程为依托,采用数值模拟方法,探究不同水位条件下水泥土搅拌桩施工及路基填筑对既有大堤变形的影响。结果表明：大堤在扩建工程中存在不均匀沉降,在枯水期施工时,大堤呈现向背水侧变形的趋势;当水位升高至设计洪水位17.0 m时,堤身呈现向迎水侧产生微小变形的趋势,水位升高对大堤垂直方向上的变形影响程度较小,而对水平位移影响较大,但水平变形较小;水泥土搅拌桩法对软土地基的加固效果较为显著,且施工过程对大堤扰动较小,有效限制了大堤的水平位移,保证大堤在水位变化下地基处理与路基填筑施工过程中的稳定性。     

木长河水库滑坡稳定性及数值模拟研究

以湖北宣恩县木长河滑坡为例,根据水库蓄水及库区降雨情况,运用非饱和土力学的渗流和抗剪强度理论,利用geoslope软件对滑坡的稳定性进行了分析;同时,利用岩土FLAC软件对其蓄水前后的滑坡变形破坏进行数值模拟研究,得出了滑坡在水库水位涨落和降雨条件下滑坡稳定性的变化,以及蓄水前后的滑坡变形破坏规律。     

水位下降对沿河路基边坡稳定性的影响分析

基于ABAQUS流固耦合理论，采用有限元法数值求解水位下降过程中坡体内的动态浸润线，研究水位下降过程中路基边坡稳定性的变化。结果表明:随着水位的下降，路基的稳定安全系数先减小后增大，即下降过程中存在危险水位，且水位降速越快、路基填料渗透性越差、危险水位越低，动水压力对路基边坡稳定性的影响越大。     

某黄土滑坡破坏机理数值研究

为了研究某黄土滑坡破坏的作用机理,运用有限元软件建立了三维有限元数值模型,分析了滑体和滑床之间的相互作用,研究了滑坡体破坏与加载变化影响因素的关系,并总结了在这些复杂因素下滑坡体应力变化规律。结果表明:在加载过程中,随着滑体的变形及拉裂,滑坡体的应力有从上部集中到整体分散的规律,当加载到一定程度时,滑体与滑床在顶端出现拉裂,进而沿着接触面迅速分离,滑坡的变形也从滑体的局部变形转变到滑体的整体失稳。数值模拟的结果与工程经验基本一致。