渭北旱塬黄土边坡稳定性分析及治理措施研究——以三原县清河国家湿地公园为例

以陕西省渭北旱塬三原县清河湿地公园黄土边坡为研究对象,利用数值模拟计算对黄土边坡在天然、分级开挖和锚杆+梁格支护等多种条件下的坡体变形及塑性区范围进行分析,并通过强度折减法计算各条件下的安全系数,对边坡稳定做出评价,用于指导项目设计及施工建设。结果表明:天然边坡整体处于稳定状态;上部坡体开挖具有卸荷效应,安全系数增大;下部坡体开挖,导致阻滑力减小,安全系数降低;持续降雨会导致坡体强度降低,安全系数减小;采用锚杆+格梁加固方式可较大提高坡体稳定性。     

降雨条件下临水岸坡失稳试验

为探究降雨条件下边坡坡度与坡体材料对临水岸坡失稳的影响,考虑不同边坡坡度和坡体材料2个变量,开展5组降雨条件下临水岸坡失稳模型试验,观察不同时刻岸坡变形特点并采用孔隙水压力计和土压力计监测坡体不同位置的孔隙水压力和土压力变化。试验结果表明:降雨对坡体表层结构稳定性影响显著,表层结构在降雨作用下迅速饱和,抗剪强度大幅降低,稳定性劣化,而内部结构因为水体较难渗入,影响较小;边坡坡度对边坡稳定影响较大,坡度越大降雨下渗越深入,下滑力增大,向下渗透力更强,对边坡稳定不利,即影响性坡度60°45°30°;坡体材料直接影响边坡稳定,不同材料的坡体渗透性能不同,当坡体含砂率为40%时渗透性能最好,坡体在5 min产生破坏且孔隙水压力响应较快,其发生失稳的概率更高;而坡体为纯黏土时渗透性最差,未产生明显破坏且坡内孔隙水压力响应较慢,降雨对边坡稳定性的影响有限。     

降雨条件下浅层滑坡渗流模拟与稳定性探讨

为探讨降雨条件下浅层滑坡的渗流情况和稳定性评价方法,采用了geo studio软件的seep/w、slope/w模块以及规范折线法进行研究。结果表明:在模拟的降雨强度和持时下,随着降雨的不断持续,坡体内负孔隙水压力线逐渐消失,孔隙水压力增大;坡体不同位置基覆界面处孔隙水压力值随降雨时间的持续,表现出坡底和中部变化较大,坡顶变化较小;而不同位置坡体表面孔隙水压力随降雨时间的持续大致趋于同一个稳定值;坡顶表面垂深6 m内孔隙水压力变化较大,6 m以下变化微弱。对比2种稳定性评价方法,得到边坡在天然工况下处于稳定状态,在暴雨工况下逐渐趋于不稳定状态。     

延安新区黄土高填方边坡稳定性分析

以延安新区13标段北端110 m黄土高填方边坡为研究对象,对填筑体的工程性质进行了大量室内试验研究,根据研究区边坡的地质条件和填方边坡的实际情况,选择合理的计算模型采用极限平衡法分别计算出天然、暴雨及地震工况下不同地下水位的边坡安全系数;利用有限元法模拟分析填方高边坡在不同地下水位下的变形特征及应变分布规律。结果表明:延安新区黄土高填方边坡整体处于稳定状态,地震和地下水位的变化是影响边坡稳定性的主要因素;边坡中部和坡脚处的水平位移较大,最大垂向位移发生在填方厚度较大的坡顶处。更多还原     

库区边坡稳定性及滑坡分析

基于刚体极限平衡法和PLAXIS3D有限元软件,以该库岸边坡工程地质横断面为研究对象,进行公路边坡稳定性计算。得到不同工况条件下坡体位移场、塑性区的变化特征。研究表明边坡在天然工况下处于稳定状态,暴雨工况下土体含水率增大,导致边坡变形增大近一倍。且强降雨后边坡滑动面的范围显著增大,库岸边坡整体处于不稳定状态,存在进一步向下滑坡的风险。     

长河坝水电站尾水洞出口边坡稳定性分析

长河坝水电站尾水洞出口边坡断层、节理裂隙发育,通过工程地质条件分析,尾水洞出口边坡可能的破坏模式主要有:F1断层和缓倾角裂隙J6组合形成的滑移拉裂变形破坏模式和由裂隙组合形成的局部楔形体滑移破坏模式。边坡稳定性计算成果表明,尾水洞出口边坡整体稳定性较好,但1#尾水洞洞脸边坡由J3、J5裂隙与坡面组合形成的楔形体处于不稳定状态,边坡开挖过程中需采取主动加固措施;降雨、地震对边坡稳定性的影响较大,需及时对坡面喷混凝土封闭以及严格控制爆破装药量,减小爆破震动。     

特殊填土地基边坡在降雨条件下边坡稳定性研究

西南某机场的跑道南端止于汪家湾北部山坡上,平整后形成高填方边坡,受拦江背斜影响,该山坡岩层与坡向一致,形成顺向坡;区域内主要发育泥岩与粉砂质泥岩不等厚互层,出露于地表的岩层呈强~全风化,表面裂隙发育,质地松散。填筑后形成的高填方边坡在降雨条件下,雨水沿着优势通道入渗至泥岩风化层,在风化层形成积水带,泥岩遇水软化,抗剪强度降低,坡体在上部重力作用下易在风化泥岩层形成滑裂面,对坡体造成失稳现象,就这一问题用降雨入渗理论、软岩软化模型、黏土强度随含水量强度变化函数关系、Geostudio-slope模块对滑坡降雨前后的稳定性进行模拟分析,得出相关结论,提出相应解决办法。     

基于现场监测的气象水文及滑坡响应分析

降雨易引发滑坡等地质灾害,研究降雨条件下,土体气象水文和滑坡响应机制对于避免滑坡等自然灾害的发生意义深远.通过对泉州市某区域的气象水文现场监测数据进行研究,得到以下结论:降雨条件下,周围环境湿度整体上与降雨量呈正比例关系,与温度呈反比例的关系;对于表层土,天然状态为非饱和状态,由于降雨作用变为饱和状态,对于深层土,天然状态下和降雨条件下均为饱和状态;对于坡顶区域,较深层土比表层土的水文响应快、含水率变化幅度大,对于坡脚区域,表层土比较深层土的水文响应快、含水率变化幅度大;该降雨强度下,坡顶和坡脚的水位埋深较深,均处于基岩以下,坡体较为稳定,研究成果可以为其他区域的气象水文及滑坡响应分析提供参考.     

西南某高填方机场不同工况下的边坡稳定性分析

西南山区机场建设大多存在填筑高度大、软弱地基复杂、地下水丰富、地基不均匀沉降等问题,在青藏高原地区往往还存在气候条件恶劣、高地震烈度、冻土问题等。这就使得机场高填方边坡的稳定性分析变得尤为重要,结合具体工程进行深入研究则显得尤为必要。以在建的某机场某典型的填筑高边坡为例,分析其在正常、暴雨、地震等工况下的稳定性。通过研究发现,高填方边坡在正常工况下的稳定系数为1.470~1.813,在暴雨工况下的稳定性系数为1.241~3.291,地震工况下的稳定性系数为1.029~1.05,潜在滑动面没有形成坡面。该边坡的稳定性符合设计要求。     

降雨条件下某堆积体边坡稳定性分析

堆积体边坡稳定性受诸多因素的影响,以西南深切河谷地区某堆积体边坡建立地质概化模型,通过有限元数值分析法和极限平衡法,对降雨条件下"转折型"堆积体边坡的稳定性进行分析。数值模拟结果显示:"转折型"堆积体边坡最大孔隙水压力出现在坡体后缘中部为452 kPa;最大位移量出现在坡体后缘为43.20 mm;最小稳定性系数为1.188。边坡稳定性分析认为:"转折型"堆积体边坡孔隙水压力上升较降雨时间具有明显的滞后性;边坡产生位移变形稍迟于降雨初始时间;坡体中部和前缘位移量变化差异异常与地形坡度"转折"紧密相关;降雨过程结束后稳定性系数较天然状态有所降低,长期持续降雨可能导致土体累积损伤最终失稳成灾;该堆积体边坡目前稳定性良好,并对该边坡提出了合理的防治措施。     

溪落渡水电站左岸谷肩堆积体(Ⅳ区)稳定性评价

从溪洛渡水电站左岸谷肩堆积体的物质组成和结构出发,结合施工过程中的监测信息,对目前变形明显的Ⅳ区失稳模式进行分析,并选取了两条具代表性的剖面通过极限平衡的方法,在天然和地震两种工况下对其稳定性系数进行计算,并以计算结果为依据,对其稳定性进行评价。结果显示:自然坡体在两种计算工况下皆处于稳定状态,并具有较高的安全储备,开挖后坡体虽仍具有一定的稳定性,但已接近或趋于临界稳定状态,从满足工程边坡安全度的要求出发,对边坡进行及时支护是必要的。     

不同降雨工况下红黏土边坡持水响应规律与稳定性分析

以江西区域内典型红黏土边坡为研究对象,基于岩土非饱和渗流理论,建立红黏土边坡有限元计算模型,对4种典型降雨工况下红黏土边坡稳定性进行分析。结果表明,降雨强度、降雨持续时间均是影响红黏土边坡稳定性的重要因素;前期为常态时,边坡各参数指标均维持在初始稳定状态;降雨开始后,边坡安全系数呈减小态势,岩土体强度和稳定性降低,边坡中土体的孔隙水压力变大,体积含水量升高;越接近地表的土体降雨入渗响应越强烈,边坡不同位置处土体的降雨入渗影响程度依次为:坡肩>坡顶>坡面>坡脚>坡底;降雨入渗和互渗过程具有明显的滞后性,越靠近地表,孔隙水压力短期内变化越明显;土体干湿循环对边坡稳定性整体表现为负作用,且作用效果不可逆。     

川藏铁路规划区K208滑坡数值模拟分析

由于路基开挖,川藏铁路规划区K208大型古滑坡群局部复活,威胁道路安全。在分析滑坡区工程地质条件的基础上,利用FLAC3D建立滑坡地质模型,模拟滑坡在未开挖、开挖后和治理后,分别在天然工况、暴雨工况以及地震工况下的剪切变形分布特征。安全系数计算结果表明,未开挖时,边坡在3种工况下均处于稳定状态;开挖后,边坡在天然工况和地震工况下处于基本稳定状态,在暴雨工况下处于不稳定状态;治理后,边坡在3种工况下均处于稳定状态。     

滑坡前缘开挖后滑坡变形特征分析及稳定性评价——以贵州省岑巩县大榕滑坡为例

岑巩县大榕滑坡发生后,形成堰塞湖,为了疏通河道,对滑坡前缘进行了分级开挖碾压。为掌握大榕滑坡的稳定性状况,对滑坡实施了安全监测。对监测数据进行分析发现：滑坡发生后坡体处于稳定状态;在前缘开挖及强降雨作用下,坡体出现较大变形,之后的2～3个月处于应力与状态大幅调整阶段;特定环境下强降雨或长时间连续降雨对土体的含水率的影响是有限的,含水率不随降雨强度的增大而无限增大,但孔隙水头明显与降雨强度有关,可能成为滑坡发生滑动的主要因素。监测数据及极限平衡法分析表明,该滑坡整体稳定性较好,在强降雨作用下局部处于欠稳定状态。     

极端降雨条件下高填方工程的稳定性研究

随着我国电力、水利、机场和交通等重大基础工程建设速度的快速发展,高填方工程的数量和规模越来越大,如在贮灰场工程建设中,由于场地限制需通过子坝加高来提高粉煤灰贮放量的灰坝高边坡工程其最大高度已超过100 m,因此高填方边坡工程的安全问题成为备受各方关注的重大社会问题。本文以某灰坝高填方工程为依托,以高填方边坡安全的制约性因素-极端降雨为控制条件,考虑短历时强降雨和长历时弱降雨两种极端工况,通过数值计算手段,系统研究了两种极端降雨条件下边坡土体的非饱和演变特征和发展变化规律,探讨了相应条件下边坡土体内的非饱和区分布范围和发展过程。在此基础上,分析计算了随极端降雨过程发展的边坡体抗滑稳定安全系数的时空渐变规律,探讨了边坡体的抗滑稳定性发展演化过程,其结论对类似工程的设计和加固治理具有借鉴意义。     

基于现场监测的气象水文及滑坡响应分析

降雨易引起滑坡等地质灾害,因而降雨条件下,对土体气象水文和滑坡响应进行研究对于避免滑坡等自然灾害的发生至关重要。以泉州市某区域的气象水文为研究对象,通过对现场监测数据进行研究,得到以下结论:降雨条件下,周围环境湿度整体上与降雨量呈正比例关系,与温度呈反比例的关系;对于表层土,天然状态下为非饱和状态,由于降雨作用变为饱和状态,对于深层土,天然状态下和降雨条件下均为饱和状态;对于坡顶区域,较深层土比表层土的水文响应快、含水率变化幅度大,对于坡脚区域,表层土比较深层土的水文响应快、含水率变化幅度大;该降雨强度下,坡体较为稳定,为其他区域的气象水文及滑坡响应分析提供参考。     

工程和环境联合作用下不稳定斜坡破坏机制探讨

利用工程地质层次分析方法，对不稳定斜坡的成因、潜在不利要素进行定性识别；利用定量分析，评估初始地形、改变地形和考虑长历时降雨的坡体稳定性系数劣化规律；利用多期次地面调查和安全监测，评估不稳定斜坡的运动方向、范围和厚度，结合现场情况，提出综合处置建议。主要结论如下:不稳定斜坡是后部陡崖岩体崩落向前滑移演化而成的崩滑堆积体，坡体表层的膨胀土＋土岩界面＋全强风化砂页岩等易崩解扰动岩体是坡体变形蠕滑的物质基础；自然状态下，初始地形斜坡稳定性系数１．０７１，三级坡开挖下斜坡稳定性系数１．０４９，开挖使得坡体由基本稳定变为欠稳定状态。降雨到６月中旬，坡体处于临界状态。因此，工程开挖是诱发因素，长时间降雨造成滑面岩土体饱水劣化和前缘来不及疏排形成超孔压才是坡体加剧蠕滑的主导因素。研究成果可以为临近工程提供类比依据和借鉴。     

水位升降对库岸大坝边坡稳定性影响三维数值模拟研究

为研究水位升降对库岸边坡的稳定性影响,提高水库的安全管理水平,综合使用场地三维BIM软件及FLAC3D有限元软件分别计算某水电站水库边坡在暴雨及水位快速升降下边坡变形规律。结果表明天然工况下,边坡处于稳定状态;暴雨工况下,厂区边坡由于存在西向临空,具有值为1.22的稳定性系数,基本为稳定的,然而在其边坡上却有可能会出现局部垮塌,尤其是在其中部陡坎带和北侧的前缘;蓄水条件下,正常蓄水位以上坡体基本不受影响,但坡体前缘在长期浸泡作用下,坡体内粉砂质泥岩对堆积体位移具有控制作用,临空方向呈现出较为显著的变形趋势,且其变形从坡体的前缘到其后缘则呈现出降低的趋势,在普通的蓄水位条件下,则有0.986的坡体稳定性系数,而如果是在水位陡降的条件下,则该值为0.957。由此可知,在蓄水的情况之下,将会出现边坡失稳的现象,其中最先发生变形失稳的是前缘,进而朝其后侧进行垮塌。     

澜沧江古水水电站根达坎土料场滑坡稳定性分析研究

通过野外勘察及室内外试验整理，从定量与定性两个方面对滑坡体的稳定性进行计算分析，表明根达坎土料场滑坡体目前总体上在天然状态处于基本稳定～欠稳定状态，在不利工况条件下（切坡、暴雨、暴雨＋地震状态），极易发生局部失稳或整体性失稳，建议在对土料进行开采时，采取自上而下、放坡分层开挖，严禁先挖坡脚的危险作业。     

软弱基座型滑坡形成机制离散元数值模拟研究

软弱基座型斜坡具有“上硬下软”的双层坡体结构,其变形破坏方式和失稳模式也较为复杂。为了详细分析该类型边坡的变形破坏机制,以具有此类坡体结构特征的一库区古滑坡为例,在现场调查的基础上,采用地质分析法和离散元数值模拟方法研究天然、降雨和地震条件下边坡的变形破坏过程。结果表明:活跃的地质时期、陡峭的地形、复杂的地质构造和双层的坡体结构特征构成了该滑坡形成的必要条件,降雨和地震是诱发滑坡的主要外界因素;滑坡表现为倾倒变形和滑移－压制拉裂的复合型失稳模式;利用离散元数值模拟研究了坡体在天然重力、降雨和地震等不同条件下的变形破坏过程,计算结果显示降雨和地震均会导致滑坡发生,其中地震型滑坡具有持续时间更短、发生规模更大、运动距离更远的特点。