库水位变化和降雨作用下付家坪子高陡滑坡稳定性研究

运用非饱和土渗流理论和抗剪强度理论,以付家坪子高陡滑坡为例,采用极限平衡法,分析了库水位不同升速和降速、降雨不同强度以及库水位变化与降雨联合作用工况下滑坡的稳定性。计算结果表明库水位上升越快,滑坡安全系数的增长速率越大;降速对滑坡稳定性的影响基本上呈抛物线变化,即安全系数先减小,后增加,每个降速下均存在一个临界水位;降雨强度越大,滑坡的稳定性就越差,随着库水位的升高,降雨对安全系数的降低幅度有所减小;在研究库水位下降与降雨在时间上的最不利组合方式时,发现降雨作用在最末对滑坡稳定性的影响比作用在最初要有利;该高陡滑坡在库水位变化、降雨以及库水位变化和降雨联合作用下,安全系数的变化幅度均很小。     

库岸降雨型滑坡发生机制变形特征及处理研究

库岸边坡稳定性是水利水电工程全生命周期中的一个重点关注问题。对在建的新疆哈拉吐鲁克水库导流洞进口左侧山体滑坡变形机制及稳定性开展了系统研究。变形监测表明:滑坡体在主滑方向(水平错距)累积移动1.10 m,混凝土垫层沿洞轴线累积移动1.47 m,垂直错距累积移动8 cm,且仍处于蠕滑状态。分析滑坡区域的地层岩性、储水构造和相关工程活动,认为此次滑坡为降雨型滑坡并兼有人为因素影响。对滑坡体开展了物理力学特性分析和稳定性评价,发现目前滑坡安全系数小于1,处于不稳定状态。通过进一步分析,提出采取滑坡体后缘"卸载",前缘"压脚"的处理措施。经复核,"卸载+压坡"后滑坡体在持久工况和偶然工况下安全系数均满足规范要求。考虑到古滑坡在降雨作用下已出现显著变形,建议邻近水工建筑物进行避让,并对滑坡体中的承压水采取排水减压措施,提高滑坡安全储备。     

降雨模式对滑坡稳定性的影响

结合三峡库区的降雨特征,利用有限元法模拟库区某滑坡在不同降雨模式下的暂态渗流场,利用极限平衡法研究降雨模式对该滑坡稳定性的影响。研究结果表明,降雨模式对滑坡土体的孔隙水压变化规律影响显著,递增型降雨模式下的滑坡的安全系数下降幅度最大,为最不利降雨模式;降雨对滑坡稳定性的影响有滞后性,降雨结束后滑坡安全系数仍持续下降,且与后期降雨强度有密切关系。     

乐昌峡水利枢纽库水位下降对鹅公带滑坡体稳定性的影响

以乐昌峡水利枢纽工程为背景,针对乐昌峡库区水位的因防洪及发电因素而产生上下波动,对库岸鹅公带滑坡稳定性可能造成的不利影响,主要计算了在库水位下降过程中,滑坡体安全系数受库水位下降速度的变化情况。同时结合库水位下降过程中滑坡体不同渗透系数的实际瞬态渗流场,对滑坡体的安全系数进行了计算分析,得到了库区降水速度和渗透系数与鹅公带滑坡安全系数之间的相关规律,对乐昌峡库区鹅公带滑坡稳定性的研究有一定的参考作用。     

三峡库区靠椅状土质滑坡变形规律及机理-- 以秭归八字门滑坡为例

三峡水库蓄水以来,不少滑坡监测位移-时间曲线呈阶跃变化,导致稳定状态识别难度较大,严重影响滑坡预警预报,靠椅状土质滑坡尤为明显。以八字门滑坡为例,通过多次野外地质调查、长期现场巡查、10多年的GPS位移监测数据、2年多全自动监测数据等,较深入研究了该滑坡在库水涨落及降雨条件下的变形规律。结果表明,库水位下降期间,特别是库水位下降15m以后,由160m下降至145m,滑坡体变形存在20d左右的滞后,滑坡变形曲线出现突跃,日位移量达1.5～2.2mm。一次降雨量在80mm以上会明显诱发坡体加速。库水位上升期间,库水位在175m左右时,月位移量出现5～10mm负值。一次降雨量在150mm左右未能诱发坡体加速;但一次降雨量在200mm以上,滑坡体位移速度明显加大。滑坡体在降雨量诱发后,位移加速后在降雨结束后持续5～7d恢复正常水平。在周期性降雨和库水位涨落的循环作用下,滑坡体反复受到"推-拉"作用,导致滑坡的位移-时间曲线呈阶跃特征。靠椅状土质滑坡为一类特殊的滑坡,库水位升降是八字门滑坡目前变形的主要因素,而降雨对滑坡变形起到了促进作用。受靠椅状等坡体结构特征制约,在库水位升降作用下坡体会反复变形,但难以发生快速的整体破坏。     

恩子坪2#滑坡体稳定性数值模拟

恩子坪2^#滑坡体位于白鹤滩水电站下游约8.6 km处,属于典型的基岩—顺层滑坡。为了研究该滑坡体的变形破环特征,通过物理模拟试验从成因机制对其稳定性进行定性分析;同时,结合工程勘察资料,采用数值模拟方法,论述了不同工况下滑坡体的位移、应力及变形规律。结果表明:物理模拟试验与数值模拟相结合是分析滑坡成因机制的有效途径;滑坡体的位移量由基岩到滑体逐渐增大,洪水位工况下最大位移量为185 cm,其变形主要发生于滑体;最大拉应力出现在滑坡体的水下堆积物处。自然状态下,滑坡体基本稳定,安全系数为1.065 6;洪水位工况下,滑坡体安全系数降低至0.76,此时,滑坡体趋向于不稳定,滑体前缘可能出现局部失稳下滑。通过对典型滑坡稳定性的深入研究,可为类似破坏机制的滑坡稳定性分析提供参考。     

考虑降雨入渗的某矿区滑坡数值模拟分析

矿区坡体土质粘粒较少,在二次翻采、随意堆弃工况下,极易造成滑坡区土质疏松、加大土体的孔隙率。根据矿区滑坡坡体的工程地质及工况特点,考虑土体内应力场与渗流场之间的流—固耦合作用,采用有限元法,对比分析了某矿区滑坡体的边坡在降雨前、后的边坡安全系数.数值分析表明,考虑降雨入渗的情况下边坡安全系数明显下降.     

不同降雨条件下坝坡渗流与稳定性影响分析

利用有限元Phase2软件,对带塑性混凝土心墙的坝体进行渗流分析,研究不同降雨条件下的坝坡渗流和稳定性影响。结果表明,降雨强度越大,坝坡安全系数越小;降雨量一定时,降雨强度越大,降雨时间越短,坝坡的安全系数越大;在降雨量一定时,降雨期间的峰值强度个数越多,坡体安全系数越大。     

降雨与库水作用下木竹坪滑坡稳定性分析

采用GEO-SLOPE有限元计算软件对木竹坪滑坡在库水位上升、降雨、库水位上升和降雨共同作用下的地下水渗流场变化及稳定性进行了数值模拟计算。结果表明:不同工况条件下,地下水位线位置相差很大,但各工况下最可能滑动面的范围几乎一致;库水位上升和降雨共同作用对滑坡稳定性影响最为不利,其安全系数最小。     

赋存环境对干海子滑坡体稳定性影响研究

赋存环境直接决定滑坡的稳定性,其中库水位涨落、暴雨及地震作用是影响滑坡稳定性的关键因素。干海子滑坡体位于溪洛渡水电站库区,水库调度过程中滑坡体的稳定性是保障溪洛渡水电工程健康运营的关键。根据干海子滑坡体现场变形监测资料,运用二维极限平衡分析法,开展了滑坡体在水电站建设期、蓄水期及运营期的稳定性分析;并评价了赋存环境对干海子滑坡体稳定性的影响,以确定可能的破坏模式、规模和临界条件。研究结果表明:前缘滑坡体安全系数明显小于整体滑坡体和中部滑坡体,蓄水期间随着库水位的上升,滑坡体的安全系数减小,导致前缘塌岸的风险增加;在一个运行周期内,滑坡体的最不稳定条件为库水位下降且遇到暴雨时;当有地震作用时,前缘滑坡体失稳的可能性进一步增加。研究成果对滑坡体的变形破坏机理及稳定性的评价预测具有一定的借鉴意义。     

基于降雨入渗的滑坡非稳定渗流分析

某在建水利枢纽工程大坝下游右岸分布一古滑坡,威胁泄水消力塘及下游泄洪河段。专题研究结果表明:滑坡体在天然工况和地震工况下稳定性系数满足规范要求,但在滑体局部充水,滑带土完全饱和工况下,滑坡体处于临界状态,存在滑坡失稳可能,须对滑坡体降雨入渗特性做进一步研究。本文在对滑坡结构特征进行详细分析的基础上,通过有限元模拟计算,对降雨工况条件下滑坡体的渗流场进行分析计算,结果表明降雨入渗至滑坡完全饱和的工况不存在。     

南江县古坟坪滑坡降雨入渗观测与稳定性分析

为研究降雨条件下浅层土质滑坡的入渗规律及其对稳定性的影响,以南江县古坟坪滑坡为例,对该滑坡区及其邻近区域开展了不同深度体积含水率和基质吸力监测。结合实时降雨量资料,分析降雨条件下坡体内部的含水率和吸力的动态变化过程,并基于无限边坡模型开展坡体稳定性计算。结果表明:2^#监测点位于滑坡邻近区域,初始体积含水率随深度的增加而减小,但滑坡区后缘存在基岩汇水点,导致1^#监测点初始体积含水率随深度的增加而增加;1^#监测点基岩面处存在入渗的优势通道,降雨时基岩面处体积含水率最先响应;降雨过程中稳定性系数随着深度的增加不断减小,最危险的滑动面处于基岩面,但是现阶段滑坡处于稳定状态,稳定性系数>1。通过对滑坡体入渗规律和稳定性的分析,可为该类典型滑坡的预报预测、危险性评估及灾害治理提供科学的理论依据。     

强降雨条件下非饱和土边坡稳定性研究

我国幅员辽阔,地质构造复杂,是滑坡灾害多发的国家。已有研究表明,强降雨是滑坡灾害发生的主要诱因之一,强降雨条件下边坡稳定性分析一直是工程界研究的热点问题。针对降雨入渗对边坡应力场的影响,分别对比分析不同降雨持时和强度作用下边坡安全系数的变化规律。分析结果表明,强降雨条件下,边坡上部负孔隙水压力在降雨初期变化显著,随着降雨时间增加则趋于稳定,边坡整体稳定安全系数随降雨强度和持时的增大而减小,在强降雨初期(T10 h)边坡安全系数变化较为明显,后期则呈线性变化。     

三峡库区白水河滑坡变形分析及评价

针对三峡库区白水河滑坡体局部复活、开展对其实施复合预警监测。通过对三峡库区白水河滑坡的地表宏观变形和监测数据分析,研究库区水位变化和降雨对滑坡的影响机理,并对白水河滑坡变形现状及趋势进行评价与预测,结果认为,降水坡水库水位下降是滑坡复活的诱发因素,两者叠加作用造成滑坡体稳定性下降。通过变形加速度及裂缝分期配套分析,截止2010年7月滑坡仍处于匀速变形阶段。     

基于降雨、库水位联合作用的滑坡渗透稳定性分析

为了进一步研究库水位与降雨联合情况下滑坡体渗流特性以及稳定性的规律,根据非饱和渗流原理,利用Geostudio 2007软件,对某滑坡体库水位骤降与降雨联合作用工况进行了渗流特性以及稳定性分析。结果表明:库水位下降速率越大,降雨强度越大,降雨持时越长,滑坡体稳定系数越小;距离岸坡较远的滑坡体内部孔压变化存在一个"滞后"现象,距离岸坡越近,孔压变化幅度越大。库水位骤降对不同监测点的孔压有一个影响时间,上部、中部和下部监测点影响时间分别为360 d、150 d和100 d。降雨影响了滑坡体内部瞬时孔压变化,而对整体的孔压变化影响较小。降雨发生在库水位骤降过程中而非库水位下降开始时刻或结束时刻时容易导致滑坡体失稳。研究成果为研究在库水位和降雨联合作用下的滑坡机理提供一定的参考。     

SEEP/W与SLOPE/W耦合的边坡稳定分析

为更准确地分析降雨条件下边坡的稳定性,以大连变电站拟开挖边坡为实例,运用SEEP/W分析了不同持时和降雨强度条件下边坡内部孔隙水压力的变化规律。结果表明,降雨强度越大,空隙水压力上升越快;相同降雨量条件下,降雨强度越小,空隙水压力上升越大。随后将SEEP/W所得结果耦合到SLOPE/W中进行稳定性计算,计算结果表明降雨导致边坡安全系数下降;相同降雨量条件下,持时越长,安全系数越低。相应结果为利用SEEP/W和SLOPE/W耦合分析解决降雨条件下边坡稳定性问题提供了参考案例。     

库水位升降与降雨条件下滑坡的渗流及稳定性分析

地下水对库岸边坡的稳定性影响重大,以库区某滑坡为例,通过对滑坡的变形特征和专业监测数据分析,结合三峡库区库水位调度方案及降雨条件,依据非饱和土渗流理论和极限平衡理论,运用有限元分析软件Geo-Studio,对该滑坡设置了8种工况,分析其在145~175 m库水位波动及降雨条件下的渗流及稳定性。计算结果表明滑坡体内地下水位随库水位升降而升降,降雨对滑体后部地下水位有一定影响;滑坡稳定性在库水位上升时减小,且上升速率越大,稳定性系数越小;库水位下降,稳定性系数先减小后增大;降雨条件下,稳定性系数有所减小。所得结果可为库岸边坡的稳定性分析提供一定参考。     

滑坡灾害与降雨关系研究

在分析降雨导致边坡变形破坏机理的基础上,以金沙江上游铅场滑坡为例进行了二维有限元数值模拟,定量分析了降雨对滑坡稳定性的削弱作用。分析了降雨对滑坡分布的影响,指出降雨型滑坡主要分布于久雨及暴雨区,与降雨量、降雨强度及降雨形式等有关。对降雨型滑坡要做好坡体排水工作,应充分利用气象资料,加强对滑坡的监测预报。     

基于蒙特卡洛法的滑坡稳定性二元指标评价研究

土体抗剪强度参数(c和φ)统计特性、库水位升降及降雨耦合下对滑坡可靠性的影响较大,而目前研究不足。通过蒙特卡洛模拟开展了白水河滑坡不同土性参数变异系数、相关系数组合下库水位升降及降雨的稳定性计算,得出了最不利组合下的安全系数可靠值。结果表明:滑坡失效概率随土体抗剪强度(c和φ)相关系数增大而减小。不考虑相关性容易引起对滑坡可靠性偏保守的估计,库水位上升、库水位下降和降雨三种工况下滑坡失效概率最大值分别为考虑相关时最小值的1. 7倍、31倍和29. 5倍。相同库水位变化速率下,库水位下降比上升时的失效概率显著增大。两种工况下最大失效概率分别为38. 81%和17. 94%。库水位下降叠加降雨时滑坡稳定性最差,安全系数可靠值为0. 67,c、φ变异系数均取0. 5,不考虑相关性为其参数最不利组合;中值安全系数分析滑坡稳定性时偏高,二元指标体系评价滑坡的稳定性更符合实际。     

降雨-库水位作用下的下坪滑坡Monte-Carlo可靠度研究

针对降雨-库水位联合作用下的可靠度研究较少这一不足,基于下坪滑坡的工程背景,利用Geo-studio软件对降雨联合库水位不同工况下的渗透稳定性及可靠度进行了分析,得到了不同位置监测点的孔压变化、确定性安全系数变化、可靠度及失效概率,结果表明:库水位骤降工况下孔压总体上随时间呈现不断下降最终趋于稳定,而不同降雨工况下孔压总体上随时间呈现不断上升最终趋于稳定;库水位骤降情况下定性安全系数随时间呈现先降后升,而随降雨呈现单调下降的趋势;库水位骤降速率越大,降雨强度越大,降雨持时越长,最小安全系数则越小;库水位骤降工况下的不同工况安全系数分布差异要明显小于降雨工况,库水位骤降速率越大,失效概率越大,可靠性指标越低,降雨强度越大,降雨持续时间越长,失效概率越大,可靠性指标越低。