基于试验和有限元法获取滑面强度参数

在滑坡稳定性计算和工程设计中滑带土的内聚力(C)和内摩擦角(ψ)取值对工程至关重要.首先采用有限元法,对滑带土进行应力仿真分析,再结合滑带土室内试验的相关物性指标及强度特征,得到滑动面的强度参数,其结果与室内直剪试验所得到的滑带土强度参数值以及刚体极限平衡法反演得到的参数值十分接近.该方法不仅可作为该滑坡稳定性计算参数...     

河道边坡渗流及滑坡参数反演分析

滑坡破坏区域土体的强度参数反演对滑坡治理及附近断面整治起着至关重要的作用,本研究针对某段河道滑坡事故进行分析,依据强度折减理论参数变化路径,分别对滑动断面滑动前渗流曲线及滑动临界状态下淤泥质土层强度参数值进行反演分析,结合极限平衡法和有限元强度折减反演结果进行讨论。结果表明,有限元法反演得到的参数更符合实际。     

四川省广元市某滑坡物理力学试验与参数取值

2008 年汶川 8 1 0 级地震触发了大量的崩滑地质灾害, 震后地质灾害治理过程中滑坡的物理力学参数取值一 直都是一个重点和难点, 针对四川省广元市某滑坡的滑带所取岩土样品进行了室内试验, 结合参数反演提出滑坡 参数的综合取值, 并做了稳定性验算及滑坡推力计算, 确认参数取值的合理性, 最终为防治工程提供有力的依据。     

百鸟坡隧道左线进口滑坡稳定性分析及治理模拟

在现场察勘和工程地质勘察的基础上,详细分析了百鸟坡隧道左线进口滑坡的工程地质条件及其变形特征。在暴雨条件下,坡体的覆盖土层与部分强风化层沿强弱风化基岩接触面附近产生滑动而发生坍塌,并将隧道左洞掩埋。根据规范及有关经验对滑坡力学参数取值,用FLAC3D有限差分技术建立滑坡地质力学模型,计算暴雨条件下滑坡的稳定性。结果表明:在暴雨条件下滑坡处于不稳定状态,需进行治理。通过设计抗滑桩、钢管桩及挡土墙等措施对滑坡进行支护并验证该滑坡处于稳定状态。     

清江地区堆积体滑坡破坏特性及安全预警

分析累计变形~深度曲线、相对变形~深度曲线和相对变形~时间曲线,得出堆积体滑坡的变形破坏特性,即堆积体滑坡破坏前变形量大;堆积体滑坡变形和破坏的历时长;降雨是导致堆积体滑坡变形的主要外部因素;变形和破坏自主滑动面开始自下而上向滑动带的上盘渐近发展等。根据变形和破坏的特性,提出了阶段可控的滑坡稳定性安全预警标准,指出以主滑动面的抗剪参数作为滑坡稳定性设计的依据,参数过低、裕度过大,应按考虑整个滑动带作用在内的综合抗剪参数进行设计,才更符合滑坡的实际情况。     

基于逐个修正法的滑带土参数取值优化

滑带土强度参数是滑坡评价及治理工程设计的关键参数。较为常见的取值方法是剖面反演,单剖面反演的结果为参数的多种组合,然而两个以上剖面反演则存在数学上超定问题,不存在唯一的解。基于最优化理论与方法,重点讨论了多剖面反演参数方程组出现超定问题时,将逆问题转化为正问题,构造目标函数,利用逐个修正法间接反演参数,获得最优的参数取值。实现得到综合反映滑带土特点并适用于各个剖面的强度参数的目标。以黄角树滑坡为例,结合室内试验和反演分析结果,确定参数取值范围,用逐个修正法对参数取值进行优化,得到的优化参数为c=9.76kPa,φ=6.81°,验证各剖面均与变形状态相符合。对滑坡防治工程中的滑带土参数取值问题具有一定借鉴意义。但该方法并不适用所有情况,仅在必须要获得一组综合参数的情况下,具有一定的合理性。     

基于斜坡蠕变状态的反演参数取值方式

滑带土强度参数是滑坡稳定性分析和防治工程设计的重要参数,当前滑带土强度参数取值主要是室内试验法和反演分析法。取样不当和试验误差会造成试验数据失真。在数据失真或缺少资料时,利用斜坡蠕变状态反演的参数较为可靠。以四川省南江县A滑坡为例反演滑带土强度参数,提出并探讨了反演参数的4种取值方式,验证并对比了4种取值结果,得出根据斜坡各区域蠕变状态,以地表裂隙发育程度赋权重的方法获取反演参数并适当降低更为可靠的结论。     

岩土参数空间变异性对滑坡滑动深度的影响

在边坡相关的研究中考虑岩土参数的随机性和不确定性,可充分了解岩土参数空间变异性带来的影响。为此,通过随机有限元方法建立二维土性参数随机场,基于Monte Carlo方法构建随机有限元计算程序,进行了8 400组数值模拟实验,运用概率分析方法,通过对比确定性情况下得到的均质边坡滑动面的深度来研究岩土体参数空间变异性对边坡滑动深度的影响。结果表明:(1)考虑各向异性非均质的土坡分析比均质土坡分析得到的滑动深度更符合实际结果;(2)在考虑岩土参数空间变异性时,无论其各向异性如何变化,滑坡最大概率发生滑动的深度范围总是一致的;(3)不同的各向异性值实际体现为土体的分层,土体分层将影响滑坡的滑动深度,其他条件不变的情况下,边坡的各向异性值越大(土体分层越明显),深层破坏的概率越小。研究成果有利于引导进一步研究更接近"自然"状态的边坡,对于工程项目的预警和防治有参考价值。     

王家包滑坡滑动面参数反分析及稳定性评价

以王家包滑坡为研究对象,采用参数反分析方法得出该滑坡滑动面抗剪参数指标,进而对其稳定性进行了评价。在规范法、单一剖面法的基础上,提出两剖面联立反算法,即选取与主滑面平行且距离相等的两个剖面联立反算,求解滑动面的抗剪强度指标。比较了各种反算方法的优劣,给出了两剖面联立反算法的适用条件,指出当选取的两个剖面地质条件相差较大时,可采取多剖面联立反算,藉此所得的参数指标更能反映滑坡体的实际状况。该方法为滑坡稳定分析提供了一个新途径,值得推广。     

新疆伊犁某电站HP12滑坡群滑带土特征分析

滑坡经历了破坏、滑动、堆积和固结等过程,其滑带土特征复杂,仅凭试验不能准确确定其抗剪强度指标。滑带土抗剪强度指标应以试验成果为基础,结合滑带土的物理性状、宏观地质判断、工况条件、反算分析和工程经验类比进行综合取值。     

大岩淌滑坡稳定性研究

大岩淌滑坡的稳定与否直接关系到电站的安全运行 。对其进行了从土样工程特性、计算分析、治理措施等系列研究。在试验基础上结合反演及 地质类比等分析方法提出了强度参数建议值,并经系统计算和可靠度分析,对边坡开挖前后 的稳定性作了定性评价,提出了切实可行的治理方案。     

库水上升对含软弱夹层滑坡稳定性影响模型的试验研究

为研究库水作用对含软弱夹层滑坡稳定性影响,采用含软弱夹层的滑坡模型进行库水升降作用试验,测量了库水升降过程中滑坡体内土压力、孔隙水压力的变化情况,以及滑坡体内若干部位的位移情况。结果表明:库水位上升时,库水浸泡滑坡阻滑段导致阻滑力降低,滑坡稳定性随之降低,引起滑坡产生位移变形;库水上升过程对滑坡稳定的影响分为稳定、缓慢变形及整体滑移阶段3个阶段,3个阶段表现出不同的力学及变形特征,也反映了滑坡体稳定性随库水上升而下降的过程;滑坡体中软弱夹层为滑坡体内的薄弱部位,是决定滑坡稳定性的关键部位。     

水库型堆积层滑坡位移方向协调性参数及其失稳判据研究

水库型堆积层边坡位移受库水位循环涨落及降雨的影响,具有波动与震荡的特点,然而其位移变化与突变多为库水位涨落及降雨所引起,并非一定缘于边坡稳定性降低。因此,运用传统单维度位移预测参数与判据分析该类滑坡稳定性时,经常会引起误判。针对传统单维度位移预测参数与失稳判据的局限性,本文根据滑坡全息论的基本原理,提出垂直位移方向率这一水库型堆积层边坡稳定性评价的位移方向协调性参数,并深入分析与确定了水库型堆积层边坡弹性压缩变形阶段和塑性失稳变形阶段该参数与其稳定性演化的定量关系。在此基础上,根据数理统计趋势位移分析原理,建立了边坡稳定性判据准则,并运用新滩边坡F系列监测点实际位移数据进行了垂直位移方向率的稳定性计算与分析。预测分析结果与该边坡实际稳定性演化阶段相吻合,说明垂直位移方向率参数在水库型堆积层滑坡稳定性评价与监测预警中具有一定的有效性。     

渠道边坡的稳定性分析及加固治理

渠道边坡是渠道开挖所形成的人工边坡,渠道边坡的失稳将直接影响到渠道的正常输水和灌溉效益的充分发挥。本文结合湖北长阳丹水撇洪渠右岸变形边坡这一实际工程,在滑坡成因分析、参数研究及滑坡稳定性评价的基础上,根据变形边坡区不同部位的可能滑动失稳形式及潜在滑动面位置,提出了分区综合加固治理措施。既达到了治理效果又节省人力物力,可供从事渠道边坡及类似工程的稳定性评价和治理的工程人员参考。     

滑坡体预应力锚索抗滑桩参数优化设计研究

依托青峪口水库上游草池滑坡体,采用有限差分法分析不同状态下的滑坡体变形和受力分布,进行预应力锚索抗滑桩参数优化设计。结果表明：桩位对滑坡体稳定性的影响较大,随着桩位与坡脚距离的增大,滑坡体安全系数先增大后减小;同一桩位下,抗滑桩锚固段存在临界长度,为30 m;抗滑桩桩距对滑坡体稳定性的影响比桩截面尺寸的影响大;在26°～35°范围内的锚索角度对滑坡体稳定性的影响较小。建议抗滑桩截面尺寸、桩距、锚索角度分别取2.5 m×3.5 m、7 m和27°。     

库水长期升降作用下库岸边坡稳定性研究

选取三峡库区典型库岸的砂岩进行“浸泡-风干”循环试验,模拟库水升降条件对库区水位变幅区岩石强度的影响。根据岩石试验结果和岩体RMR法推算出经历不同水位条件下岩体参数劣化规律,并通过数值模拟研究变幅区砂岩的劣化对库岸典型滑坡区库岸稳定性的影响,分析库岸边坡在库水长期作用下演化规律。研究表明水位升降过程对变幅区岩体质量的劣化作用较为明显,会导致库岸边坡破坏的时间大为缩短;库岸坍塌破坏过程与此类滑坡稳定性有直接的联系,可能最终会导致此类滑坡复活。研究成果可为库区内此类滑坡长期稳定性分析提供参考。     

水库滑坡位移与水动力耦合预测参数及其评价方法研究

针对库水涨落诱发滑坡致灾机理,在系统分析水库边坡位移与库水位变化规律及其相互作用关系的基础上,运用弹塑性力学基本原理,提出了以库水位下降引起的边坡下滑动力增量作为边坡的加载动力参数,以相应边坡位移变化量作为边坡位移响应参数,以此确定水库边坡库水动力增载位移响应比参数并建立预测模型。运用动力增载位移响应比预测模型对三峡库区典型水库滑坡-黄土坡滑坡关键部位监测点进行了动力增载位移响应比计算,并采用Geostudio软件对该滑坡稳定性进行了数值模拟分析。该滑坡的位移响应特征与稳定性演化规律表明,该滑坡关键变形部位的动力增载位移响应比参数变化规律与其实际位移与稳定性演化规律基本吻合。研究结果表明了动力增载位移响应比参数是水库滑坡有效的位移动力评价参数,可运用该参数及其评价方法对水库滑坡进行稳定性分析与评价。     

倾倒变形体底滑面综合强度参数的选取

公伯峡水库近坝库岸古什群倾倒变形体离大坝近 (2 km )、方量大、坡度陡 (5 0°～ 6 0°)、变形破坏迹象明显 ,稳定条件差 ,未来水库蓄水后 ,如果变形体下滑 ,将可能危及大坝及下游地区的安全。文内概要介绍了稳定性计算中滑动面强度参数的选取方法。     

不同库水消落方式下动水压力型滑坡变形与稳定性响应研究

水库滑坡灾害是大型水库运行调度工作中备受关注的问题。为了科学指导汛期水库运行调度中的滑坡灾害风险防控,基于库水动力作用效应及类型分析,通过大型离心模型试验和数值模拟研究了库水下降诱发滑坡变形破坏机理,重点分析了库水持续性下降、不同间歇期下降、相同间歇期多阶段下降三种消落方式下的滑坡稳定性响应规律。研究表明:在库水下降末期,随着坡面静水压力的快速消落,滑体内地下水位严重滞后于库水位变动,易产生高的动水压力、导致滑坡变形破坏。在库水位持续下降过程中,库水下降速率越大,地下水头差和水力梯度越大,则稳定性会持续下降。不同间歇期下降相比持续性下降,地下水力梯度比降低,可缓解库水位持续快速下降导致的地下水滞后及动水压力影响,稳定性下降速率会减缓。而相同间歇期多阶段下降则可进一步减小影响,稳定性降幅明显减小。