排水措施作用下非饱和边坡稳定性分析

降雨或地下水是诱发滑坡的重要因素,地下水的渗流分布影响了边坡的非饱和抗剪强度。文中采用非饱和有限元渗流分析软件,分析边坡在无排水措施、排水措施作用40 d和80 d的条件下的地下水渗流分布特征,在此基础上进行了坡体非饱和强度的边坡稳定性评价。     

黄河某水电站溢洪道边坡渗流场模拟分析

某水库蓄水后,水位抬升约76 m。针对水库溢洪道边坡渗流场的三维特征,运用MODFLOW对水电站蓄水前、蓄水后以及库水位骤降后的地下水渗流场特征变化进行三维模型模拟研究。结果表明:蓄水前,地下水对岸坡稳定性影响较小;蓄水后库区水位抬升产生很大的静水压力,模拟区水位整体抬升,坡体前缘部分浸入水库,诸多因素增大了坡体自身的不稳定性;泄洪后水位骤降,地下水渗流方向突然改变,可能对进口部位的边坡变形产生一定程度的影响。     

加格达奇东小河地下水溢流积冰影响因素

黑龙江省大兴安岭地区的加格达奇区属于典型的高纬度寒区,是我国地下水溢流积冰问题最严重的地区之一。东小河位于加格达奇市区东部,是区域溢流积冰现象的代表性区域。采用实地踏勘和水文地质物探等方法,分析了该地区溢流积冰现象形成三个阶段及其特征,特别是气象因素、流域下垫面因素、冻土层因素的影响,指出加格达奇区流域下垫面因素中的浅薄含水层和冻土层因素是该地区独特的溢流积冰现象形成的关键因素。     

渗流对岩堆公路边坡稳定性影响分析

基于Bishop条分法及强度折减FLAC3D有限元法,以凯里至羊甲高速公路第2合同段某处岩堆边坡为研究对象,分析渗流对岩堆边坡稳定性的影响。结果表明:(1)当岩堆体参数不弱化(坡面做好排水工作时)时,基于两种方法算得的安全系数分别为0.994、1.01,边坡基本处于极限平衡状态;(2)有无渗流情况抗滑桩桩顶位移分别为76.45和18.58 cm,渗流对岩堆边坡稳定性影响十分巨大;(3)持续降雨或地下水丰富,将可能导致坡顶长期积水,或产生严重渗流现象。因此,为防止边坡渗流失稳,有必要对依托工程施作防排水措施。     

浙西南农村山区典型斜坡渗流和稳定分析研究

以浙西南某农村山区典型斜坡为工程背景,利用Geo-studio软件模拟分析不同降雨工况下边坡渗流和稳定特性。计算结果表明：该地区边坡在降雨作用下以浅层渗流为主,受雨水入渗影响,全风化层内形成了渗流优势通道,且随着雨强增加,浸润线逐渐下移;边坡安全系数随着降雨的进行逐渐降低,雨强越大,安全系数降幅越大,潜在滑移面在水平向及纵向上范围也越大;大暴雨及特大暴雨工况下,边坡安全系数较初始状态分别下降14.8%、26.2%。研究成果能够为类似地区切坡建房、切坡修路等工程的风险评估提供参考。     

堆石坝过水模型试验技术及理论分析

本文通过模型试验和理论分析,论述了钢筋网保护下堆石坝过水模型试验在溢流、渗流和坝下游坡破坏等方面的模拟方法和原理。     

库水位升降作用下锦屏一级水电站左岸边坡地下水渗流特征研究

为了研究锦屏一级水电站蓄水过程中库水位变化对边坡地下水渗流特征的影响,将左岸边坡构建精细的地质模型,并以饱和—非饱和渗流理论为基础,应用Geostudio Seep/W分别对5个库水位升降工况进行数值计算。结果表明:当库水位上升时,地下水渗流方向会由指向坡外变为指向坡内,而坡表的孔隙水压力首先增大,浸润线呈现出上凹的特征。当库水位下降时,地下水渗流方向会由指向坡内变为指向坡外,坡表的孔隙水压力快速减小,浸润线呈现出下凹的特征。而无论是库水位下降还是上升,岸坡内的渗流场变化始终会滞后于库水位的变化。产生这种滞后现象的原因与库水位升降速率和坡体渗透系数的大小有关。当渗透系数小于升降速率时,渗流场的动态变化就会产生滞后现象,并且库水位升降速率越快这种滞后现象越明显。     

锦屏一级水电站左岸边坡渗流计算及稳定性分析

基于锦屏一级左岸高边坡基本工程地质条件,深入研究了边坡岩体的渗透特性.结合雾化降雨试验资料,利用非饱和渗流有限元方法,计算并得出了边坡雾化雨条件下渗流场的变化规律:雾化雨将显著抬高边坡浅层地下水水位,在边坡平缓处和坡脚处会出现暂态饱和区;不考虑防排水措施时,坡脚最大水位升幅在135 m左右,暂态饱和区水平深度在20～40 m之间;边坡上部压力水头受影响的水平深度在80～100 m,深部渗流场几乎不受降雨入渗影响;坡面防水和坡体排水措施可有效抑制地表入渗引起的压力水头升高和暂态饱和区范围扩大.同时借鉴非饱和强度理论运用Sarma法分析了雾化雨对边坡稳定性的影响.降雨条件下浅部滑动模式稳定系数由1.223降至1.054;深部滑移模式则由1.455降至1.416.渗流及稳定性研究成果可供雾化区边坡渗控和锚固工程设计参考.     

萨哈(雅库特)共和国水文地理特征分析

水利工程设施的设计和建造中需要进行水文调查研究,通过研究水文地理特征有助于进一步了解萨哈(雅库特)共和国的水文地理现象。本文对萨哈(雅库特)共和国在气候特征、植被特征、地形特征以及水文特征四个方面进行了分析。指出:(1)萨哈(雅库特)共和国气候的主要特征如下为大陆性气候显著,温差大(温差可达100℃)、降水少、空气湿度低,这种气候特征在夏季表现得尤为明显;(2)萨哈(雅库特)共和国植物种类繁多,但是植被资源分布南多北少,植被类型可分为林地植物和草原植物;(3)萨哈(雅库特)共和国地貌复杂多样,境内三分之二左右的面积为山地和高原,仅三分之一左右的面积是低地地貌;(4)萨哈(雅库特)共和国河流湖泊众多。其主要特征为河流自然气候条件较恶劣,存在永冻土,影响供水系统和年度流量分布的物理-地理因素和地质因素呈现多样性,低地地带湖泊分布广泛,对地表水流量产生负面影响。河流流域的分布受到纬度和地势的影响且河流密度不规则。     

大沂河水利枢纽工程边坡稳定性的数值模拟研究

大沂河水利枢纽工程边坡的稳定性受降雨的影响较大,降雨引起坡体内部的渗流作用,进而影响坡体内部的应力分布,造成边坡失稳等地质灾害.对大沂河水利枢纽工程湖埠西水电站边坡工程建立数值分析模型,分析边坡岩体内部的渗流、应力场、位移等边坡特征,主要得到以下结论:岩质边坡渗流作用受降雨的影响较大,渗流和边坡坡体压力水头值主要与降雨...     

渗流条件下地下水含盐量对基坑坑底冻结温度场影响的数值模拟

地下水含盐量不同会影响土体的热力学性质,探究渗流条件下地下水含盐量对基坑坑底冻结温度场的影响,可为市政地下工程、矿井工程、海底隧道建设等提供科学依据。运用COMSOL水热耦合模块对含盐量不同的地下水基坑坑底冻结温度场发展规律进行研究,通过对比冻结壁的厚度和路径分析得到渗流条件下地下水含盐量对基坑坑底冻结温度场的影响规律。研究结果表明：当地下水含盐量>3%时,渗流对基坑坑底冻结帷幕的形成影响较大,相较于上游,下游区域受到的影响更明显;随着地下水含盐量的增加,积极冻结40 d后冻结帷幕温度逐渐升高,降温速率逐渐减慢,形成的冻结帷幕厚度也逐渐变薄,含盐量越高,冻结效果越差,降温速率越慢。     

降雨作用下近水平红层公路高边坡渗流场特征研究

针对近水平红层公路边坡因降雨渗流作用导致边坡内部失去平衡而发生变形破坏的情况,以实际工程为依托,通过现场调查及室内抗剪试验,并结合Seep/W模块建立此类边坡等效介质连续模型;基于饱和-非饱和渗流理论及等效渗透系数法,探寻红层边坡在不同降雨强度及降雨持时下的孔隙水压力变化、地下水浸润线的动态变化以及暂态饱和区的演化规律,分析边坡在降雨作用下坡体内部渗流场变化特征及瞬态稳定性。     

汾河二库大坝基坑边坡稳定分析与防护

汾河二库大坝基坑深达28m．基坑边坡主要由第四系砂砾石层组成，边坡顶部修筑了高24m的导流围堰．边坡地下水渗流强烈，稳定问题较为突出．经分析在汾河枯水期，边坡稳定安全系数为1．32，在堰前水位达设计水位878.4m时安全系数为0．83．为保证边坡稳定进行了反滤层贴坡、光点排水等工程措施，使边坡未发生变形破坏，保证了施工的正常进行．     

基于Flac-2D的河水下降对顺层边坡稳定性影响分析

为了研究河道水位下降过程中顺层边坡稳定性变化趋势,结合一典型的河岸顺层边坡工程,通过采用有限差分软件Flac-2D建立边坡稳定性计算模型,研究水位下降过程中坡体渗流场和变形趋势,量化水库运行过程中边坡的稳定性演变趋势,结果表明:(1)水位下降过程中,坡体平均有效应力方向基本平行坡面方向,随着坡体深度增加,平均有效应力不断增大;(2)随着水位下降,坡体发生位移变形区域逐渐往下发展,分布范围有逐渐增大趋势,且始终位于水位与坡面相交位置附近;(3)边坡安全系数随着水位降落均呈现先减小后增加趋势,但总体表现为随水位降低安全系数减小。研究成果可为水位下降过程中坡体内应力应变特性研究提供参考。     

渗流作用下边坡自稳临界高度计算

大多边坡中存在地下水,渗流是影响边坡稳定性的关键因素之一。由经典的土力学理论,在存在地表超载和地下水渗流情况下,推导出了计算岩土体自稳临界高度的一系列公式,扩展了经典的计算公式应用范围,证明了地下水渗流不改变边坡潜在滑动面的位置但减少了岩土体自稳临界高度。研究成果可用于自然边坡、填土边坡、堤坝边坡、已知滑动面的滑坡、基坑开挖边坡的稳定性评价。     

岸坡水平排水孔的渗流场数值模拟

地下水作用是岸坡稳定性的重要影响因素,在航道岸坡整治工程中,岸坡排水设施必不可少。水平排水孔可以有效排出岸坡土体内部地下水,降低地下水水位。通过三维非稳定渗流数值模拟,分析了岸坡水平排水孔的排水效果。首先,对排水孔室内模型试验进行了数值模拟,结果表明数值模拟结果与试验结果较为一致,坡体中地下水向水平排水孔汇集并排出坡体;之后,对典型岸坡渗流场进行了数值模拟,其结果表明,水平排水孔的排水效果较为明显,可以加深对于渗流场的控制范围,孔深越大,排水效果越好。研究成果可为水平排水孔在航道整治工程的应用提供参考。     

大石门水利枢纽工程坝后左岸高边坡处理及稳定分析

大石门水利枢纽工程大坝后坝坡左侧岸坡自然坡度约63°～70°,坡高壁陡。该左岸高边坡紧临厂址区,最近距离约40 m。采用FLAC3D对其边坡开挖前边坡的稳定性进行分析,原边坡现状基本稳定,但工程蓄水后由于左岸绕坝渗流的影响,边坡易失去稳定。为保证工程的运行及厂区安全,对大坝下游左岸砂砾边坡进行处理,砂砾石岸坡削坡高度约134 m,之后再进行边坡内外排水处理。根据不同开挖高程,分析施工期边坡开挖的稳定性,为施工期边坡开挖的施工安全措施及施工方法提供参考。     

干旱区植物用水对水文条件的响应——以额济纳三角洲胡杨为例

植物用水对水文条件的响应是干旱区生态水文学的重点研究内容。本研究以额济纳三角洲为研究区,选取水文条件不同的典型河岸带植物胡杨(Populus euphratica)为研究对象,同步采集其根茎及可能为植物提供水分的土壤并真空抽提水分,同时采集河水和地下水水样,通过δ18 O分析潜在供水水源(河水、地下水)-土壤水-植物水之间的水分响应关系。研究发现,对于距离过水河道75m(地下水位埋深2.0m)的胡杨,其主要土壤供水层在1.0~2.0m,植物水分有93.7%来自河水;而距离过水主河道2km以外(地下水位埋深3.3m)的胡杨,主要吸收1.4~3.2m的土壤层水分,地下水(由河水补给,但在含水层停留时间较长的河水)对胡杨水分的贡献比例达到80.0%。可见,胡杨用水策略与模式受其距过水河道远近、地下水位深浅影响明显。     

裂隙及强降雨入渗对堆积体滑坡渗流场及稳定性的影响

降雨入渗导致滑坡地下水位以上的非饱和区水压力暂时升高，坡体基质吸力减小，抗剪强度降低；同时，滑坡内的裂缝又为雨水下渗提供快速通道，雨季强降雨将在坡体裂隙较发育的部位汇集形成暂态水源，连续补给产生高孔隙动水压力，并导致深层滑坡的地下水位上升。这种瞬态的地下水运动及暂态附加水荷载成为非饱和边坡在雨季失稳的控制因素。以某大型堆积体滑坡为研究对象，采用土体饱和—非饱和渗流理论和有限差分方法，研究强降雨在坡体的裂缝末端形成的暂态水源对滑坡渗流场和地下水位的影响机制，通过强度折减方法计算暂态补给水对滑坡稳定性带来的不利影响。这些研究可为堆积体滑坡的预防和排水治理设计提供科学依据。     

库水位下降对新集水库均质土坝渗流及稳定性影响分析

针对库水位下降对土石坝坝体滑坡的影响,以新集水库均质土坝为研究对象,基于非饱和土体渗流的基本理论,分析了不同速度库水位下降条件下,均质土坝非稳定渗流场的变化规律,计算了在渗流作用下坝坡的安全系数,分析了水库从35 m正常蓄水位以速度0.1 m/d、0.5 m/d、1 m/d、3 m/d、6m/d、10 m/d下降到5 m最低水位坝体内浸润线和坝坡稳定性,得到了坝体内浸润线及坝坡安全系数随水位下降速度的变化规律,以期为新集水库坝坡的渗流稳定分析及正常运行提供参考。更多还原