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。     

地震作用下库水位变化坝坡稳定性数值模拟

为探究地震作用引起库水位变化下坝坡渗透稳定性变化规律,利用Geostudio软件对三峡库区某边坡进行数值模拟,得到安全系数及Newmark位移变化曲线。计算结果表明,库水位水平越高,边坡安全系数越低,Newmark位移越大,最小安全系数的出现相对于地震的峰值加速度时刻有较大的滞后性;库水位骤降下,边坡安全系数随着库水位水平的逐渐下降,呈现先增大后减小的规律,库水位下降速率越大,边坡在库水位骤降与地震耦合情况下的最小稳定系数越小,最大Newmark位移也越大;边坡安全系数随着库水位水平的逐渐上升,呈现先减小后增大的规律,边坡在地震下的最大Newmark位移在库水位高程下降至157m之前呈现不断上升趋势。     

库水位骤降下某均质坝除险加固后稳定性态评价

为研究库水位骤降对水库均质坝稳定性态的影响,基于非饱和渗流有限元理论,采用Geo-Studio软件计算某大坝在整治后不同库水位下降速率时的安全性态,得到坝体渗流场、坝坡安全系数及最不利滑裂面。计算结果表明,坝内渗流场的变化滞后于库水位的下降时间;库水位下降速率越大,浸润线最高点越高,上游坝坡稳定性越差;上游坝坡在初期降水时安全系数随时间的推移减小明显,在降水后期安全系数随时间推移减小不明显;库水位下降速率和库水位高程对大坝上下游坝坡滑裂面位置没有影响。计算成果为整治后水库的合理运行和管理提供了科学依据。     

不同渠水位及其骤降对灌溉渠堑坡稳定性的影响分析

为了研究渠道内不同水位及其骤降对饱和黏性土灌溉渠堑边坡稳定性的影响,本文结合某大型灌区渠堑典型断面,利用 SLOPE／W 软件分析了不同渠水位下渠堑边坡的安全系数和不同渠水位骤降至渠底面时渠堑边坡的安全系数。结果表明：不同渠水位稳定时安全系数随渠水位的减小呈先减小后小幅增大的趋势,在渠水位为3 m 时,安全系数最小;渠水位骤降时安全系数随渠水位的减小呈增大的趋势,曲线由缓变陡再变缓,最后与稳定时零水位的安全系数相同;比较稳定和骤降时的安全系数,可以看出不同水位安全系数的差随水位的降低逐渐减小。     

库水位骤降下非饱和岩质边坡稳定性数值模拟

为研究库水位骤降下岩质边坡渗透稳定特性,推导了基于Hoek-Brown准则下考虑岩质岩体非饱和效应的极限平衡抗剪强度公式,并结合Biship法推导了基于该方法的安全系数表达式,基于Geostudio与Python平台实现了库水位骤降下某岩质边坡渗透稳定性的分析,以4种不同Hoek-Brown参数表征不同类型的岩质边坡并对其进行了敏感性分析。结果表明:库水位下降速率较小时,边坡内部浸润线呈现"先密后疏"的规律,库水位下降速率较大时,边坡内部浸润线呈现"先疏后密"的规律,库水位下降速率越大,前期浸润线的"弯折"程度越大;上部监测点孔压在深度2 m以下随深度呈线性分布,而中部监测点与下部监测点孔压随时间呈线性分布。库水位下降速率越快,监测点孔压下降越快;不同工况安全系数随时间呈现先减小后保持不变的趋势,单轴抗压强度σc、岩体性状mi、地质强度指标GSI与安全系数成正相关,而岩体损伤因子D与安全系数成负相关;不同Hoek-Brown参数对安全系数的敏感程度大小排序为mi≥GSI≥D≥σc。     

考虑蒸发效应的不同非饱和参数下边坡温湿耦合稳定性分析

为研究不同非饱和参数对考虑蒸发效应的边坡的温度、湿度及其稳定性的影响,以广西南宁某边坡为研究对象,利用Geo-studio软件进行有限元计算,得到边坡内部不同监测点孔压、体积含水率、温度及边坡安全系数变化规律。结果表明,降雨过程中孔压呈现不断增大的趋势;体积含水率在降雨过程中先急剧上升,后缓慢上升;边坡内部温度变化趋势与气候条件下的温度变化较为一致;安全系数随降雨呈现逐渐下降的趋势。     

水库水位升降对边坡稳定性影响分析

为研究水库水位升降对水库边坡的稳定性影响,基于ABAQUS有限元软件并结合相关工程,模拟不同水位升降工况对水库边坡的孔隙水压力和安全系数的影响。结果表明,孔隙水压力会随着水库水位的下降而下降。对于顶部观察点来说,水位下降的速度对孔压变化的影响差别不大;对于中部观察点和底部观察点来说,水位下降得越快,孔压也就下降得越快。反之,当水位上升时,3个观察点的孔压会持续升高,顶部观察点受水位上升速度影响较低;水位下降时,水库边坡的安全系数会随时间先降低后升高,水位下降的速度越大,安全系数下降的越快。反之,当水位上升时,边坡的安全系数会先升高后降低,水位上升的速度越大,安全系数上升得越快。水库水位升降对水位线以下的土体孔隙水压力的影响较大,对水位线以上的孔压影响较小,水位升降对水库边坡的孔压和安全系数的影响规律是正好相反的。     

渗流应力耦合及库水位变动下中小型均质土石坝坝坡稳定分析

为研究库水位变动对中小型均质土石坝坝坡稳定性的影响机理和规律,根据非饱和渗流原理及刚体极限平衡理论的简化毕肖普法,对均质土石坝在渗流应力耦合状态及水位骤升和骤降工况下坝体渗流和上下游坝坡稳定性情况进行有限元模拟。结果表明:考虑渗流应力耦合作用影响,库水位骤升时,上游坝坡安全系数先以较快速度增大后缓慢增大最后稳定不变,下游坝坡安全系数先下降后缓慢上升较小幅度,最终趋于稳定;库水位骤降时,上游坝坡安全系数先以较快速度减小后缓慢减小最后趋于不变,下游坝坡安全系数先不断增大后缓慢减小较小幅度,最终趋于稳定;水位骤升骤降的过程中,坝体上下游坝坡的安全系数均大于规范规定的最小安全系数,其抗滑稳定满足规范要求。该研究成果为中小型土石坝风险评估及后期水库大坝采取除险加固措施提供了参考。     

黏土心墙坝库水位骤降联合降雨上下游坝坡渗透稳定性数值模拟

为研究库水位骤降联合降雨情况下某黏土心墙坝的渗流特性以及稳定性规律,利用Geo-studio软件,对库水位骤降、不同强度降雨以及降雨发生在库水位骤降的不同时刻下的某黏土心墙坝的渗流特性以及上下游坝坡的稳定性规律进行了数值模拟。计算结果表明:(1)库水位骤降工况下孔压降低152%,上游坝坡安全系数先减小12.8%,后略有增大,下游坝坡则增大0.5%,库水位下降速率越大,孔压下降越快,上游坝坡安全系数下降越快,最小安全系数越小,下游坝坡安全系数上升越快;(2)降雨工况下孔压先平均增大2.1%后降低至初始水平,安全系数则先减小0.3%后增大至初始水平,降雨强度越大,孔压上升的幅度越大,最小安全系数越小;(3)降雨发生在库水位骤降不同时刻下,孔压呈现先减小后保持不变,在降雨时刻呈现突然上升的趋势,上游坝坡安全系数先减小后维持不变,下游坝坡安全系数先增大后保持不变,在降雨时刻突然下降,降雨发生在库水位下降结束时刻安全系数最小。     

库水位变化对均质土石坝稳定性影响

为分析库水位变化对均质土石坝边坡稳定性的影响,基于FLAC3D软件建立坝高为25 m的均质土石坝模型,并对库水位分别为5、8、11、14、17和20 m时坝体稳定性进行模拟,得到坝体迎水坡和背水坡安全系数。结果表明,随库水位升高,迎水坡安全系数,先增大后减小,而背水坡安全系数逐渐减小。     

库水位升降与降雨条件下滑坡的渗流及稳定性分析

地下水对库岸边坡的稳定性影响重大,以库区某滑坡为例,通过对滑坡的变形特征和专业监测数据分析,结合三峡库区库水位调度方案及降雨条件,依据非饱和土渗流理论和极限平衡理论,运用有限元分析软件Geo-Studio,对该滑坡设置了8种工况,分析其在145~175 m库水位波动及降雨条件下的渗流及稳定性。计算结果表明滑坡体内地下水位随库水位升降而升降,降雨对滑体后部地下水位有一定影响;滑坡稳定性在库水位上升时减小,且上升速率越大,稳定性系数越小;库水位下降,稳定性系数先减小后增大;降雨条件下,稳定性系数有所减小。所得结果可为库岸边坡的稳定性分析提供一定参考。     

水位升降速度对岩质岸坡变形及稳定性的影响

为研究水位升降速度对岩质岸坡变形及稳定性的影响,以某水库高陡边坡的库水位升降为背景,采用Geo-Studio系列有限元分析软件,对库水位升降进行了全过程缓变、全过程急变、单独急速降水及单独急速升水4种条件下的流固耦合数值模拟,研究库水位升降全过程中升降速度对岸坡岩体变形位移、"近似蠕变"及稳定安全系数的影响效应,单独升、降库水位条件下升降速度对岸坡岩体变形位移、稳定安全系数的影响规律。结果表明:增大库水位升降全过程速度对观测点位移极值、敏感性及变化普遍规律几乎无影响,但对位移变化速率影响较大,"近似蠕变"规律与各测区整体位移变化规律类似,但其位移曲线斜率较大,稳定安全系数在水位上升阶段及最高恒水位阶段整体表现较大,在下降阶段及最低水位阶段整体表现较小;增大单独下降速度时,位移极值几乎一致,稳定安全系数较小,曲线斜率较大;增大单独升高速度时,位移极值几乎一致,稳定安全系数较大,曲线斜率较大;岸坡稳定性评价应将稳定安全系数与观测点位移综合起来分析。     

舟曲泥石流堰塞坝稳定性分析及应急预案研究

以舟曲泥石流堵江堰塞坝为研究对象,采用数值分析和极限平衡法研究舟曲泥石流堰塞坝边坡稳定性。计算得出:坝体边坡位移随水位升高而增加,坝体边坡安全系数随水位升高而减小;坝体边坡坡比不同时,坝体边坡位移分布相似,且安全系数变化不大;堰塞坝位移随坝体材料含水量减小而减小,安全系数随坝体材料含水量减小而增大。应急除险研究认为,设计深4 m、底部宽20 m、侧边1∶1. 5坡比梯形断面的泄流槽,随着上游堰塞湖水位的缓慢下降,不断加大泄流槽深度和宽度,对于快速降低堰塞湖的水位是有效的。     

库水位回落条件下土石坝边坡稳定分析

利用二次开发的有限元软件ANSYS,形成渗流与边坡稳定分析程序模块,计算得到库水位回落条件下的土石坝渗流场;据此分析非饱和土强度、土体密度随含水量变化的关系及渗透力作用;利用强度折减有限元技术分析了水位降落过程中渗透系数、水位降速对边坡稳定性的影响.结果表明,库水位降落初期,坝内浸润线下降,下游坝坡稳定性增大,但此时上游坝坡稳定性仍大于下游坡;饱和渗透系数相同时,库水位降落速度越大则上游坝坡稳定性越差,不同水位降落速度对较小饱和渗透系数的土石坝渗流场及边坡稳定性影响程度较小,对较大渗透系数的坝体则影响较大;水位下降速度相同,则坝体饱和渗透系数越小其上游边坡稳定安全系数越小.     

软土地基袋装砂海堤变形与稳定特性研究

基于现场试验和数值模拟的方法,对软土地基袋装砂海堤的变形与稳定特性进行了研究。研究结果表明,水平位移随着深度增大呈现出先增大后减小的趋势;随着堤身填筑高程的增大,沉降量不断增大,整体稳定安全系数逐渐降低,浅表层软土对海堤总沉降和稳定性影响显著,海堤采用袋装充填砂,土工织物袋本身具有较好的抗拉强度,潜在滑动面更容易出现在没有土工织物袋的堤身部分。堤外水位骤降对海堤整体稳定不利,随着骤降水位的不断降低,水位差不断变大,海堤临海侧边坡整体稳定性不断降低,安全系数不断减小。     

降雨引起的库区边坡滑坡分析及支护研究

基于库区边坡工程,利用PLAXIS3D有限元软件进行分析,对比不同含水率时边坡的变形差异,并对抗滑桩支护效果进行综合评价,得到结论:随着含水率增大,边坡变形显著增大、滑移范围扩大,同时边坡安全系数急剧下降;暴雨工况下,边坡处于不稳定状态;抗滑桩支护结构能显著控制边坡的变形,暴雨工况下,库岸边坡稳定性安全系数为1.32,边坡整体处于稳定状态;抗滑桩支护结构能显著提升该库岸边坡的整体稳定性。     

地下水位对雾江滑坡体稳定性的影响

边坡稳定安全系数受多方面因素的影响,其中地下水位线的不同处理方式对边坡稳定的影响较大。由于实际工程问题的复杂性,一般需要基于某种假定获得新的地下水位线。基于极限平衡理论,结合雾江滑坡体工程,对比分析2种地下水位线处理方式对安全系数的影响,同时探讨了不同水位下的的临界地下水位。分析表明:假定库水位与原始地下水位水平直接相连,古滑带安全系数随着水位上升呈现先缓慢增加后逐渐减小的趋势;而假定考虑滑坡体内地下水位变化,古滑带安全系数随着蓄水位的上升呈现逐渐减小的趋势,即考虑库水位引起地下水位变化后,安全系数有一定的降低,安全系数偏于保守;并且不同库水位都存在一个临界地下水位比例系数,且比例系数位于0~1之间。     

库水位下降过程中边坡的稳定研究

应用非稳定渗流计算原理,求解不同渗透系数和降水速度时水位下降过程中边坡内部的浸润线.通过求出的浸润线,计算了边坡在浸润线影响下的的稳定性.通过对比不同渗透系数和下降速度下边坡的安全系数,分析并解释这些因对边坡稳定影响原因.计算结果显示在水住变化过程中,边坡的安全系敖呈现出先变小再变大的变化规律,即边坡存在最危险的水位时...     

降雨对库岸区边坡稳定性的影响研究

库区修建高速公路有时因为地形条件等原因会无法避免把高速公路建在临湖地段,这就使得临湖路堤边坡会受到复杂水文条件的影响。水位的涨落会对边坡的稳定性产生重要的作用,很多临湖滑坡是发生在水位升降期间的,因此对此进行研究非常有必要。利用有限元软件迈达斯进行临湖区路堤边坡的模拟研究。结果表明,边坡水位的升降对边坡稳定性具有重要的作用。当水位上升时,动水压力的作用使安全系数增加;当水位稳定、土体接近饱和时,动水压力消失,边坡安全系数降低,最终由于基质吸力的消失而变得更加不稳定;当水位下降时,情况基本与上升时相反,安全系数先降低后升高,最终比水位下降前更高。只是在同样的水位升降下,边坡土体的排水时间比进水时间更长。水位上升和下降的速度也有一定的影响,变化更快导致动水压力更大,对边坡稳定性会更有利或不利;对于库岸区边坡,影响边坡稳定性因素主要是边坡的水位,坡面的降雨由于产生的动水压力较小,所以对边坡的作用是削弱了边坡的稳定性。这一点无论水位上升还是下降的情况下都是一样的。     

浸水路基边坡稳定性分析及影响因素研究

通过现场调查和数值分析,利用Flac~(3D)编写基于双折减系数和二分法的强度折减程序,计算了浸水路基边坡各种工程下的边坡安全系数。分析结果表明:①浸水路基边坡坡脚侵蚀严重,坡面侵蚀相对较轻,支护木桩存在腐朽、倾斜等现象;②单排桩支护和双排桩支护支护时,安全系数差别较小;③边坡安全系数随桩长的增加而增大,但增大到一定程度不再变化;④木桩存在桩顶折损的现象,随着折损长度的增加安全系数减小;⑤坡脚的侵蚀范围对边坡稳定性影响最大,随着侵蚀范围的增加,其安全系数迅速下降;⑥渗流对边坡稳定性有一定的影响,渗透力在一定程度上降低了边坡的安全系数。