基于稳定性演化路径的反倾斜坡变形演化特征研究

从稳定性演化路径角度分析反倾斜坡倾倒变形演化特征。首先,在现场工程地质调查与勘察资料分析的基础上,构建反倾斜坡稳定性评价模型,利用Sarma法计算反倾斜坡稳定性系数;然后,通过变化倾倒条块数和倾倒角度,插值得出反倾斜坡稳定性响应云图,分析稳定性演化路径及对应的变形演化特征;最后,分析库水等外因作用下反倾斜坡稳定性演化路径变化规律。结果表明,反倾斜坡倾倒变形前期变形方式表现为以倾倒条块数增加为主,条块倾倒倾角增加较缓慢;进入拐点后,其变形将发生较明显转变,表现为倾倒条块数和倾倒角度同步快速增加;库水等外因对反倾斜坡稳定性降低较明显,但对稳定性演化路径的改变较小。     

岸坡倾倒变形体差异化发育机理研究

根据野外现场调查,某水电站上、中坝址区左右岸的倾倒变形现象存在巨大的差异,即右岸岸坡的倾倒变形无论是规模还是变形深度都比左岸大。针对两岸坡体倾倒变形差异化发育的问题,利用地质资料建立2个离散元模型,以分析倾倒变形的产生原因,并探究右岸发育的韧性剪切带和蚀变岩体对倾倒变形的影响。结果表明,相较于左岸,右岸坡体中有利的原生结构面是岸坡产生大规模浅层块状倾倒变形的控制性因素;不同高程的韧性剪切带和蚀变带构成软弱基座,使岸坡产生压缩—倾倒—拉裂变形,进一步增大了左右岸坡倾倒变形之间的差异。     

白龙江某水电站枢纽区顺向河谷岸坡变形特征及其形成机理研究

水库蓄水坝址区边坡变形稳定可对水电工程产生困扰和影响,分析并查明枢纽区岸坡变形破坏的类型、规模、分布差异对水电工程安全设计具有重要意义。文章以白龙江某水电站为研究对象,通过现场调查方法对其枢纽区基本工程地质条件、岸坡结构类型、岸坡不良地质灾害发育特征进行了分析,从地形地貌、岩性特征、岩体结构、岸坡应力场等方面总结出岸坡变形破坏特征及其破坏模式,在此基础上通过数值模拟方法揭示了岸坡结构变形破坏形成机理。研究表明:顺向河谷中,发育有层状同向结构岸坡、层状反向结构岸坡、层状横向结构岸坡及层状斜向结构岸坡４种类型;左岸不良地质灾害分布密度小但发育有大规模滑坡和变形体,右岸不良地质灾害分布密度大但多为小型倾倒体和松动体;枢纽区内岸坡呈现出剪切－滑移型、倾倒弯曲型、拉裂型变形破坏特征;岸坡结构变形破坏受岸坡     

隧道开挖作用下反倾层状岩质边坡变形响应分析

反倾层状岩质边坡通常较为稳定,但在开挖扰动等作用影响下容易产生较大的倾倒变形,影响工程施工与建设安全。在西南地区复杂地质条件下对此类边坡进行隧道开挖作业,易发生边坡失稳问题。为此,选取四川汶马高速某隧道进口边坡为研究对象,结合现场勘察、监测数据及数值模拟等手段对反倾层状岩质边坡在隧道开挖影响下的变形特征进行综合分析。结果表明：边坡受内部结构特征控制,隧道开挖后坡底失去支撑,各部位由下而上向临空面倾倒;倾倒体以水平位移为主,位移量值呈现中部大、四周小的态势,且受降雨量影响较大;数值模拟显示边坡在天然状态下为极限平衡状态,隧道开挖后位移由隧道洞口处向上扩展至坡顶,坡内岩体剪切破坏,在类似边坡进行隧道施工时需加强支护。     

下尔呷水电站阿觉利倾倒变形体稳定分析

在地表地质调查的基础上,采用以硐探为主、钻探和物探为辅的勘探手段,结合区域地质背景、河谷的形成演化过程、特征及岸坡结构,查明了阿觉利倾倒变形体的边界条件、岩体结构、变形破坏分区分带特征、形成机制和失稳模式,分析评价其宏观稳定性及对工程建筑物的影响,并提出对策措施和建议。     

反倾层状岩质边坡倾倒破坏的离心模型试验研究

针对反倾层状岩质边坡倾倒破坏机理认识的不足,采用平板玻璃作为相似材料,开展不同边坡坡角及岩层反倾角组合条件下的多组离心模型试验;结合图像量测技术,综合分析坡体在离心加载条件下变形倾倒特征,提出反倾层状岩质边坡典型倾倒破坏模式和倾倒破裂面位置的确定方法。研究表明:坡体倾倒变形主要发生在破裂面以上,坡趾岩层起到抗倾倒作用,变形过程分为位移量稳定增长和位移量加速增长两个阶段;坡体倾倒破坏模式经历坡趾岩层断裂、近坡顶张拉裂缝产生、岩层折断渐进式延伸及裂缝贯通瞬间倾倒4个阶段;边坡坡角及岩层反倾角影响坡体破坏时的临界坡高与破裂面位置,可通过计算位移矢量方向确定破裂面位置。上述研究成果,为反倾层状岩质边坡的破坏理论发展、工程地质灾害评价及防灾减灾提供参考。     

反倾岩质边坡弯曲倾倒-剪切滑移破坏分析方法研究

目前反倾岩质边坡弯曲倾倒破坏分析方法仍以基于极限平衡理论的悬臂梁模型为主,但大多未考虑坡脚岩层的剪切破坏。为准确评价该类边坡的稳定性,建立考虑坡脚岩层剪切破坏的分析计算方法。首先,根据岩层变形破坏特征,将边坡分为后缘稳定区、中部弯曲倾倒区和前缘剪切区3个区域;其次,建立弯曲倾倒-剪切滑移破坏模式的稳定性分析方法;最后,通过工程实例验证,并进行参数分析。研究结果表明:提出的分析方法与工程实际符合性较好;边坡在倾角较陡、坡角较大时稳定性最差,坡角对边坡稳定性影响大于岩层倾角的影响;岩层厚度及层面内摩擦角增加有利于边坡稳定性,且会扩大坡脚剪切区范围。研究成果对反倾岩质边坡破坏的防治具有实践指导意义。     

基于DDA分析的白石水库库岸硬岩边坡倾倒变形研究

库岸边坡的地形、地质条件复杂,其变形往往和自身蠕变特征关系密切。文章以辽宁省白石水库右岸岸坡为研究对象,基于水岩耦合以及岸坡蠕动特性,利用DDA方法从变形量、变形形态以及变形过程等方面对岸坡倾倒变形进行研究,结论显示利用DDA方法获得的计算结果与现场观测结果具有较高的吻合度,说明该方法可以用于水库岸坡倾倒蠕动变形预测研究。     

河谷下切对岸坡卸荷影响的数值模拟研究

为了解河谷下切过程中对岸坡卸荷的影响,以某水电站下坝址岸坡为研究对象,通过建立相应三维模型进行数值模拟计算,分析河谷下切过程中的应力场特征、位移场及塑性区演化特征。结果表明,河谷下切过程中,同高程处坡体内部应力水平大于坡表临空面,垂直于河道方向的位移逐渐增大,卸荷深度不断向坡体内部延伸。韧性剪切带的存在对边坡岩体的卸荷有较大影响。     

西部某水电站导流明渠边坡倾倒变形现象研究

随着人类工程活动不断增多,不同工程领域均出现了岩质边坡倾倒变形现象。为研究该现象, 以西部某水电站右岸岩质边坡为例,在工程地质特征调查基础上,通过对比分析位移监测资料,研究边 坡倾倒弯折特征。基于ＡｒｃＧＩＳ（克里金插值法）,还原了边坡三阶段（开挖前、开挖完成、支护完成）变形 演化过程,揭示了坡体变形发展规律。基于ＵＤＥＣ,通过建立坡体二维地质模型,针对边坡三种工况,分 析了坡体发生倾倒变形的地质成因,进一步阐明了倾倒变形现象发生的内在实质。借助ＡｒｃＧＩＳ、ＵＤＥＣ 及位移监测结果,分析了导流明渠边坡倾倒变形特征,查明了其成因。     

长期库水作用下星光三组倾倒变形体稳定性研究

基于室内岩土体试验，结合ＦＬＡＣ３Ｄ数值模拟分析，对星光三组变形体稳定性演化趋势进行分析，研究结果表明:砂岩抗剪强度指标随着干湿循环次数ｎ及饱水时间ｄ的增加而降低，循环次数和饱水时间分别大于２５次和４０ｄ后，其抗剪强度逐渐趋于稳定；库水位稳定在５４０ｍ和６００ｍ水位时，岸坡整体处于稳定状态，随着干湿循环次数的增加，稳定性不断降低。循环次数达２５次时，岸坡位移出现突变，循环次数达３０次时，剪应变增量带在极强倾倒区已经完全贯通，初步判断极强倾倒区在干湿循环２５次～３０次间存在失稳破坏的可能。     

班多水电站左岸Ⅰ号倾倒体破坏机制分析

分析黄河班多水电站左岸Ⅰ号倾倒体发育的地质环境和倾倒变形体的主要特征:岩层倾角自岸坡水平向里由缓变陡;倾倒、弯曲、拉裂变形显著;弹性波速较低等。根据这些特征,运用地质-力学分析法阐述倾倒体的变形机制;用离散元方法对地质原型进行模拟。分析表明倾倒体的失稳破坏方式主要以沿潜在折断面的剪切蠕滑为主,并伴以沿板理面发生错动、倾倒,最终将以滑坡形式结束整个变形过程。     

三峡库区巫峡口-独龙高陡岸坡变形破坏机理研究

三峡库区自175 m 蓄水以来,地质灾害事件频发,尤其在地质环境脆弱的巫峡库岸段,2008年龚家方斜坡发生380000 m3崩滑,产生高达13 m 的涌浪,严重影响该库岸段航道运营安全。以巫峡口—独龙库岸段为研究区域,通过资料搜集、地面调查、工程地质测绘、山地工程等多种手段,在掌握其环境工程地质条件和岸坡岩体结构类型的基础上,根据库岸段内斜坡变形及破坏特征,划分出18个潜在不稳定斜坡。分析表明：该库岸段变形破坏模式为复合弯曲倾倒、“V”倾倒、剪切破坏,其可能诱发斜坡整体失稳模式为倾倒型和滑移型。总结出其存在累进性破坏、“锁固段”脆性破坏和整体性破坏3种机理。成果可为今后同类高陡岸坡的调查研究提供借鉴意义,同时为三峡库区防灾减灾、地质灾害工程治理提供依据。     

里底水电站坝址右岸倾倒变形岩体成因机制和变形程度

以里底水电站坝址右岸岩体结构特征为基础,分析了岩体倾倒变形的成因机制.通过对右岸勘探平硐揭露岩层产状的详细量测,结合硐壁物探测试成果,建立了倾倒强烈程度的分级体系,对右岸倾倒岩体进行了划分,为边坡稳定性评价确定了控制边界.     

阶跃型滑坡综合变形预测及监测预警方法研究

大型库岸滑坡的长期变形在汛期降雨作用下呈现明显的周期性“阶跃式”陡增特征。针对阶跃型滑坡的变形特征，本文提出了一种多源数据“融合-预测-预警”的三步式滑坡监测预警方法：(1)“融合”,即基于经验模态分解法将多点位移监测数据分别分解为趋势项和周期项，采用加权值法分别融合不同监测点的趋势项和周期项位移得到融合趋势项和融合周期项序列，并将两者叠加得到滑坡体的现状综合变形时间序列；(2)“预测”,即引入“一个预测周期”概念，采用滑动多项式拟合法和随机森林算法分别对融合趋势项和融合周期项进行预测并叠加得到滑坡体的预测综合变形时间序列；(3)“预警”,即基于斜率变点分析方法搜索综合变形曲线的“稳定点”和“跃迁点”,确定稳定变形和加速变形区间的斜率，建立阶跃型滑坡的四级递进式分级预警模型，基于该预警模型对滑坡现状进行预警。以向家坝水库某滑坡体自动化位移监测数据为研究对象，采用本文所提方法对该滑坡进行了综合变形预测和监测预警，结果表明：综合变形时间序列可以整体反映滑坡的变形演化规律，且预测结果可靠，根据分级预警模型判断此滑坡体当前处于稳定变形阶段(Ⅰ级预警)。     

澜沧江上游河谷哑贡倾倒变形体形成机制及过程

陡倾层状岩体的深层倾倒变形是我国西南深切河谷常见的一种地质现象。第四纪以来,伴随青藏高原隆升,强烈的河谷下切是导致这一现象的重要原因。以澜沧江上游河谷哑贡倾倒变形体为例,采用底摩擦重力试验和数值计算的方法,对河谷下切过程中该倾倒变形体的形成机制和过程进行了研究。结果表明:该边坡随着河谷下切、岩体卸荷及边坡应力场的重新分布,岩体中形成了较深的应力松弛区,主应力方向调整为重力方向,应力松弛区中陡倾的层状岩体向河谷方向发生倾倒变形。根据物理试验特征及数值分析结果,倾倒变形演化过程可归纳为:卸荷（回弹拉裂阶段）、变形（裂隙发育阶段）及折断（裂隙贯通阶段）。     

水库土质堆积体岸坡动态变形监测预警

针对采用传统工程类比方法获得的单一静态变形监测预警指标无法表达岸坡在库水位变化过程中动态变形特征的问题,以土质堆积体岸坡为研究对象,考虑库水位变化引起岸坡岩土体的流固耦合作用,提出了一种动态反映库水位变化条件下岸坡变形特征的监测预警方法。结合工程实例,对三峡库区泄滩污水处理厂土质堆积体岸坡在不同库水位变化阶段的变形监测预警指标及其大小进行确定,并对其在库水位变化过程中的安全状态进行了动态判别,通过该岸坡现场变形监测与所提方法预警结果对比,证实了该方法的有效性和可行性。      

岩质边坡倾倒破坏的非连续变形分析

岩质边坡倾倒破坏存在块体的滑移、转动,及块体本身的折断。常规的离散元、非连续变形分析方法(DDA)虽然擅长处理块体的滑移和转动,但不能模拟连续体本身的破坏。然而通过在DDA方法中引入虚拟节理和真实节理的概念(即DDARF方法),用真实节理表征岩体中已经存在的天然节理、层面等,用起粘结作用的虚拟节理表征连续体。该方法可模拟连续体的变形及连续体的破坏。为此,首先对DDARF方法中的虚拟节理模型进行了着重的介绍。然后利用DDARF方法对龙滩边坡倾倒破坏的离心模型试验进行研究。研究结果表明,反倾块体的下部几乎没有明显的位移,而位于破坏面以上的部分产生明显的倾倒位移,导致在反倾块体的中部发生弯折破坏,形成贯通整个坡体的破坏面。数值模拟结果与离心模拟试验结果吻合得很好,验证了DDARF方法的有效性。