库水位日降幅对白家包滑坡稳定性影响分析

以三峡库区白家包滑坡为研究对象,通过野外勘察和资料收集,对比分析GPS监测曲线、库水位变动曲线和降雨历时曲线,并利用Geo-Studio的SEEP模块和FLAC~(3D)分别对各种不同库水位日降幅条件下滑坡渗流场及应力应变进行了数值模拟。结果表明,滑坡的应力场、位移场、塑性区均随库水位日降幅增大而变化,其变形量及塑性区范围均随库水位日降幅的增大而增大。综合分析认为,目前白家包滑坡处于欠稳定-不稳定状态,在增大库水位日降幅条件下滑坡稳定性将会进一步降低而导致失稳。研究成果可为三峡水库调度确定库水位日降幅标准及滑坡防治提供参考依据。     

三峡库区木鱼包滑坡不同库水升降速率变形响应离心模型试验研究

本文采用地表位移监测和离心机模型试验研究了木鱼包滑坡在不同库水升降速率条件下的变形响应规律,取得以下认识:(1)木鱼包滑坡在重力和库水等因素作用下,促滑段不断挤压抗滑段而发生推移式蠕滑变形。(2)木鱼包滑坡变形主要受库水位高程和升降速率影响,降雨对滑坡的变形影响有限。165～175 m水位时,较高的库水上升速率才能造成月累计位移量大于30 mm的滑坡变形事件,而较低的库水下降速率则能造成大量月累计位移量大于30 mm的滑坡变形事件。145～165 m水位时,滑坡对库水升降速率的变形响应降低,滑坡月累计变形量基本处于30 mm以下。(3)滑坡的变形与库水浮力和动水压力有关。库水升降速率较小时,坡体内外水头差很小,库水浮力控制滑坡的变形;在库水升降速率提升后,坡体内外水头差增大导致动水压力增强,促使滑坡在库水抬升阶段的变形减弱,而在库水下降阶段的变形得到加强。(4)木鱼包滑坡的变形响应表现出自调节自适应性,首次蓄水对滑坡稳定性影响最为显著,后续的周期性库水升降过程中,对库水变动响应的敏感性有所减弱。以上研究结果可为三峡库区滑坡防治和库水调度优化提供有益借鉴。     

降雨条件下水库滑坡变形特征及形成机制分析

河西水库滑坡位于云南省保山市昌宁县田园镇,其后缘存在明显的拉张裂缝和错坎,岸坡挡墙和截水沟开裂变形,严重威胁溢洪道和坝体安全。从滑坡基本形态特征、地质环境条件出发,结合工程地质勘察资料,分析了滑坡的变形特征和诱发因素,判断该滑坡为大型厚层牵引-推移式顺层滑坡。在不同降雨强度和库水位变化条件下,通过Geo-Studio数值软件模拟了坡体孔隙水压力和安全系数的变化,并对其稳定性进行分析评价。结果表明:持续降雨作用使库水位上升,软化坡体前缘土体强度,坡体内孔隙水压力增大,产生自然卸荷作用,致使下滑力增加,加剧了坡体变形破坏失稳。在库水位骤降过程中,库水反压作用弱化,先期坡体水分渗透作用产生动水压力,更容易导致此类滑坡的发生。滑坡区陡坡地形和下覆岩层顺向构造为滑坡的发育创造了有利条件,而持续降雨是造成滑坡的主要因素。采用削坡反压联合抗滑桩的方式是防治该滑坡的有效手段,研究结果可为水库日常运行管理及库区类似滑坡的分析、判断和及时防治提供理论参考依据。     

缓地形阻滑段滑坡对三峡水库水位日降幅的响应特征分析

以三峡水库麻地湾滑坡为例,运用Geo-studio系列软件,分析该类缓地形阻滑段滑坡在三峡水位变动乃至降幅增加条件下的变形特征与稳定性改变情况。通过分析位移、稳定性与库水位变动的关系,得出该滑坡在水位下降至150 m时为最不利状态。最大变形位置均位于水位变动带,但在降雨时滑坡后缘也会出现轻微变形。通过计算不同日降幅,结合分析稳定性～时间曲线分析得出该滑坡承受日降幅阈值为1. 6 m/d。     

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。     

重庆云阳旧县坪滑坡成因特征与变形机制分析

三峡水库蓄水后大量涉水老滑坡产生复活变形,其中旧县坪滑坡是三峡库区典型滑坡之一,自水库蓄水以来一直持续变形,变形位移呈现出典型的阶跃型特征。根据地质调查及专业监测资料,深入分析了滑坡变形特征,得到了滑坡变形的影响因素及其变形机制。结果表明:砂泥岩互层的靠椅形软弱地层为滑坡的形成提供了地质条件,滑坡复活变形的最主要影响因素则是库水位波动,受库水位下降时的饱水加载效应和动水压力效应影响,增加了滑坡下滑力,因此导致坡体稳定性急剧下降,从而产生显著变形。运用SEEP/W程序的计算结果表明,旧县坪滑坡在库水位快速消落期水位下降速率增大或叠加50年一遇的暴雨条件下,稳定性系数位于1.055~1.069范围内,在最危险工况下仍处于基本稳定状态。滑坡整体处于等速蠕滑变形阶段,在持续暴雨情况下有发生局部变形破坏的可能,在汛期须对变形破坏严重处采取局部防护治理措施。研究结果为滑坡监测预警与防治以及实际库水位调度提供了参考和依据。     

三峡库区某退水型滑坡饱和-非饱和渗流机理分析

滑坡是三峡库区危害性最大的地质灾害,而水库型滑坡在三峡库区占极大比重,约60%的水库型滑坡发生在库水骤降期,40%发生在水位上升期。以三峡库区某退水型滑坡为例,基于水库水水位实际运行情况,联合降雨作用划分不同工况,运用Geo-Studio进行数值分析。结果表明,滑坡滑面和滑坡溢出边界处动水压力最大,不利于坡体稳定;退水时上部土体抗剪能力提高,下部削弱,不利于滑坡的稳定;增大库水水位日降幅情况下,退水型滑坡稳定性减小。     

库水位变化对库岸滑坡稳定性影响的预测研究

以三峡库区晒网坝滑坡为研究对象,在充分考虑双场耦合的条件下,结合极限平衡分析法,得到了库水位变化过程中考虑位移增量和孔隙水压力增量的库岸滑坡稳定性系数的计算方法,并对库水位变化作用下晒网坝滑坡的长期稳定性进行分析。结果显示：随着时间的变化,稳定性系数逐步趋于一定值1.172,且坡体内浸润线也随着库水位的调度逐步保持稳定,趋于不变。     

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。     

三峡库区白家包阶跃型滑坡动态变形特征与机理

三峡库区内许多滑坡受库水位周期性涨落及降雨的影响,其变形时间曲线呈阶梯状,滑坡变形呈现出阶跃型动态变形演化特征。为了深入研究阶跃型滑坡的动态变形机理,评价预测该类型滑坡的稳定性及发展趋势,本文以白家包滑坡为例,根据现场地质调查及勘查资料,充分利用挖掘十多年的监测数据,分析其动态变形特征、变形机理、影响因素和稳定性,预测其动态变形发展趋势。结果表明此类滑坡由于渗透性能较差,当水库退水时,坡体内地下水向水库排水缓慢,形成地下水与库水位的正落差,指向坡体外侧的渗透压力增大,使得坡体稳定性降低。并且库水位下降速率越大,滑坡位移速率就越大。     

库水与降雨对凉水井滑坡变形及稳定性的影响

三峡库区内大量的涉水库岸边坡,其稳定性不仅受库水涨落的影响,而且还受到库区降雨的影响。为了分析凉水井滑坡在库水下降及降雨联合作用下的变形与稳定性响应规律,利用Geostudio有限元软件分析了8种不同工况下凉水井滑坡的变形特征与稳定性演化规律,定义并获取了滑坡各处的降雨响应因子与联合响应因子。变形结果表明,滑坡前缘变形主要受库水下降控制,而后缘变形则受控于降雨;库水降雨联合作用时滑坡表现出牵引式的运动特征,且在滑坡中后部出现了一个变形响应“迟钝”的区域。稳定性分析表明,滑坡稳定性主要受库水下降控制,其稳定系数随下降速度的增加而降低。但当库水下降速度大于0.6 m/d时,随着库水下降速度增加滑坡稳定系数的降幅逐渐减小,库水下降速度大于1.0 m/d时,库水下降速度的增加对稳定性影响较小,其稳定性对50年一遇的暴雨更加敏感。     

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。     

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。     

库水位间歇性下降对堆积体滑坡稳定性的影响

针对库水位快速下降不利于滑坡稳定的现状,提出库水位以间歇性方式下降,即在传统库水位持续性下降分析的基础上,以三峡库区某一堆积体滑坡为例,利用Geo-Studio软件详细分析了在库水位不同间歇时间和多阶段间歇下降条件下堆积体滑坡稳定情况。结果表明库水位实行间歇性下降,间歇时间有助于滑坡体内孔隙水压力消散,减小库水快速下降引起的地下水回落的滞后性,有利于水力梯度降低;相比库水位持续性下降,滑坡稳定性得到提高,但稳定系数与间歇时间并不呈正比例关系;在库水位实行多阶段间歇性下降后,提高的程度明显增大,达到5%以上。为了使滑坡稳定性提高的效果达到最佳,应合理地安排库水位下降和间歇时间。     

库水位升降联合降雨作用下白家包滑坡稳定性评价

库水位升降和降雨通过改变三峡库区库岸滑坡岩土体的抗剪强度和应力状态,影响库岸滑坡的稳定性。为探讨白家包滑坡在库水位升降和降雨联合作用下的稳定性变化特征,本文首先根据GPS监测数据定性分析白家包滑坡变形规律,再采用Geo-studio软件计算4种工况下滑坡的稳定性系数,最后采用R/S分析法计算各GPS监测点累积位移的Hurst指数,并将Hurst指数值与Geo-studio数值模拟结果进行对比分析。结果表明：白家包滑坡累积位移曲线呈“阶跃状”特征;滑坡稳定性受库水位升降和降雨的综合影响,库水位下降时稳定性系数减小,上升时稳定性系数增大,降雨也能在一定程度上降低滑坡稳定性;175~145 m加降雨工况下滑坡最小稳定性系数为1.034,处于欠稳定状态;各监测点Hurst指数均介于0.5~1之间,表明未来滑坡变形将持续加剧,与滑坡变形定性分析及稳定性数值模拟结果一致。     

库水升降速率对老蛇窝滑坡稳定性影响分析

通过监测资料分析和滑坡稳定性数值计算,探讨了三峡库水位在不同升降速率下对老蛇窝滑坡稳定性的影响规律。研究结果表明,理论上库水位上升有利于老蛇窝滑坡的稳定,但实际运行中库水位上升是不利于滑坡稳定的,因为库水浸泡会使滑坡前缘塌岸;老蛇窝滑坡为动水压力型滑坡,最主要诱发因素为库水位的下(骤)降;老蛇窝滑坡稳定性的临界库水位调度速率为0.9 m/d,即当库水位下降速率大于0.9 m/d时,滑坡K值小于1。     

蓄水条件下库岸滑坡形成机制研究

以九甸峡库区燕子坪滑坡为例,采用GPS对滑坡外部进行变形监测的方法确定滑坡的变形特征。结合库水位变化及降雨等影响因素,定量研究蓄水条件下库岸滑坡的水力触发因素及形成机制,并采用极限平衡法对分析规律进行验证。结果表明:(1)库岸滑坡的变形破坏是一个蠕变破坏过程,主要因素是较大蓄水速率的加剧条件下短时间发生的,次要因素是强降雨;(2)燕子坪滑坡主要是由于库水位上升和开挖公路的共同作用导致了滑坡体中部及前缘牵引后部滑坡体滑动。