水库蓄水对库岸边坡稳定性的影响

采用一种新型的监测方法(GPS),以甘肃省九甸峡水库燕子坪滑坡为例,通过对滑坡的监测位移进行分析,定量化研究水库蓄水对库岸边坡稳定性的影响规律。研究结果表明:蓄水位70~100m阶段,蓄水对库岸边坡稳定性是不利的,蓄水至一定高度后,滑坡体趋于稳定;低蓄水位阶段,滑坡的稳定性受蓄水影响较小;水库蓄水引起的库岸失稳类型主要有3类:已有滑坡的复活滑动、形成新的库岸滑坡和库岸坍塌再造。     

库水位对库岸边坡稳定性的影响

水库蓄水改变了库区两岸的水文地质条件,造成库岸边坡稳定性也发生较大变化。以甘肃省九甸峡水库燕子坪28#滑坡为例,通过分析滑坡监测点位移变化,定量化分析水库蓄水对库岸边坡稳定性的影响规律。基于监测点位移的差别将滑坡分为Ⅰ、Ⅱ_1、Ⅱ_2和Ⅲ四个区,分析结果表明:1蓄水位较低的监测期滑坡较为稳定,整个滑坡变形遵循原有属性;2蓄水过程中滑坡具有明显的分块、分区和季节性变化特征,其稳定性呈稳定—较不稳定—稳定的变化趋势;3蓄水位在一定范围内,库水位下降有利于库岸边坡的稳定;4蓄水过程中燕子坪滑坡属于复活古滑坡。     

三峡库区曾家棚滑坡变形破坏影响因素分析

三峡库区曾家棚滑坡是三峡水库蓄水以来继千将坪滑坡后第二个发生整体滑移破坏的特大型滑坡。通过对滑坡变形速率与库水位、降雨之间的相关性分析,建立了滑坡变形与外界动态影响因素之间的响应关系,分析了其主要诱因及变形机理。分析结果表明：暴雨或久雨以及首次水库高水位的浸泡是引起曾家棚滑坡变形的主要因素,库水位上升乃至骤升及缓降对滑坡影响不大;在水库高水位运行和暴雨的耦合作用下,导致了曾家棚滑坡最终发生变形破坏。      

库水下降联合降雨作用下树坪滑坡流固耦合分析

三峡水库蓄水将显著改变库岸的地质条件,特别是库水的周期性涨落将极大地影响到滑坡体的稳定性,由于防洪等需求,目前库水位在175~145 m之间波动,若滑坡在库水下降时遭遇到强降雨,将可能失稳。树坪滑坡属巨型古堆积体滑坡,距三峡大坝坝址约47 km,若失稳将造成重大损失。应用ABAQUS软件对树坪滑坡进行库水下降联合降雨作用下三维流固耦合分析,研究了树坪滑坡在几种工况下的变形及破坏规律,并与监测结果进行对比。结果表明:库水下降及降雨作用对树坪滑坡的稳定性有很大影响,特别是在库水下降后期时遭遇到强降雨,滑坡极易失稳。     

基于FLAC-2D的蓄水过程某涉水滑坡体变形趋势研究

滑坡灾害的发生往往与水密切相关,水位上升可造成土体饱和度增加,抗剪强度降低,最终导致坡体稳定性降低。为了定量研究蓄水过程中滑坡体的应力应变特性,以某库岸滑坡体为研究对象,采用FLAC-2D软件计算蓄水过程中该滑坡体的水平向变形及剪应变增量分布。结果表明:(1)在蓄水前期,滑坡体发生变形的区域主要位于滑坡前部,剪应变增量区主要分布在滑坡体前缘土体与基岩交界面处;(2)在蓄水中后期,滑坡发生变形的区域主要位于中前部位,后部趋于稳定,剪应变增量主要分布区转移至滑坡体中后部,但滑坡体前缘深部未贯通,滑坡体安全系数约为1.1;(3)强度折减法确定的滑坡体极限破坏面与现场勘探钻孔确定的滑裂面基本一致。研究成果可为后期滑坡体治理措施的制定提供参考。     

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。     

基于地表位移监测成果的水库型滑坡变形机制分析

三峡水库蓄水及水位升降,将改变涉水滑坡体内的水文地质条件,对滑坡稳定产生影响,往往会造成老滑坡的复活和新生滑坡出现。白水河滑坡是长江干流上大型岩床土质涉水滑坡,该滑坡自2003年6月三峡水库蓄水至135 m以来,滑坡变形加剧,变形呈现明显的台阶状,滑坡变形与库水位变化具有明显的相关性。基于多年的专业监测成果,结合地质勘察、宏观变形迹象分析,本文对水库型滑坡的变形特点及水动力作用条件进行了分析,结果表明,白水河滑坡的变形主要受库水位下降的影响,库水位上升对滑坡变形有抑制作用,降雨对滑坡变形有一定影响。     

赋存环境对干海子滑坡体稳定性影响研究

赋存环境直接决定滑坡的稳定性,其中库水位涨落、暴雨及地震作用是影响滑坡稳定性的关键因素。干海子滑坡体位于溪洛渡水电站库区,水库调度过程中滑坡体的稳定性是保障溪洛渡水电工程健康运营的关键。根据干海子滑坡体现场变形监测资料,运用二维极限平衡分析法,开展了滑坡体在水电站建设期、蓄水期及运营期的稳定性分析;并评价了赋存环境对干海子滑坡体稳定性的影响,以确定可能的破坏模式、规模和临界条件。研究结果表明:前缘滑坡体安全系数明显小于整体滑坡体和中部滑坡体,蓄水期间随着库水位的上升,滑坡体的安全系数减小,导致前缘塌岸的风险增加;在一个运行周期内,滑坡体的最不稳定条件为库水位下降且遇到暴雨时;当有地震作用时,前缘滑坡体失稳的可能性进一步增加。研究成果对滑坡体的变形破坏机理及稳定性的评价预测具有一定的借鉴意义。     

三峡库区树坪滑坡地下水变动研究

以三峡库区树坪滑坡为研究对象,利用监测仪器对该滑坡地下水位进行监测,并结合库水位、日降水量及位移监测数据分析库水位和降水对滑坡变形的影响,结果表明:降水对滑坡体高程约180 m处地下水位影响不大;树坪滑坡变形主要为局部变形,变形主要发生在滑坡前缘,滑坡前缘变形主要是库水位升降引起的。利用Geo-studio软件进行渗流数值模拟,模拟4种库水位上升或下降工况下滑坡体前缘地下水位的变动情况,结果表明:库水位上升或下降时对滑坡体前缘地下水位影响较大,且地下水位随库水位的波动而变化;在库水长期浸泡作用下,滑坡体发生软化,强度降低,且库水入渗后,因滑坡体渗透性小而在土体内产生渗流力及超静孔压,并缓慢消散,进而引起滑坡体局部变形。     

三峡库区靠椅状土质滑坡变形规律及机理-- 以秭归八字门滑坡为例

三峡水库蓄水以来,不少滑坡监测位移-时间曲线呈阶跃变化,导致稳定状态识别难度较大,严重影响滑坡预警预报,靠椅状土质滑坡尤为明显。以八字门滑坡为例,通过多次野外地质调查、长期现场巡查、10多年的GPS位移监测数据、2年多全自动监测数据等,较深入研究了该滑坡在库水涨落及降雨条件下的变形规律。结果表明,库水位下降期间,特别是库水位下降15m以后,由160m下降至145m,滑坡体变形存在20d左右的滞后,滑坡变形曲线出现突跃,日位移量达1.5～2.2mm。一次降雨量在80mm以上会明显诱发坡体加速。库水位上升期间,库水位在175m左右时,月位移量出现5～10mm负值。一次降雨量在150mm左右未能诱发坡体加速;但一次降雨量在200mm以上,滑坡体位移速度明显加大。滑坡体在降雨量诱发后,位移加速后在降雨结束后持续5～7d恢复正常水平。在周期性降雨和库水位涨落的循环作用下,滑坡体反复受到"推-拉"作用,导致滑坡的位移-时间曲线呈阶跃特征。靠椅状土质滑坡为一类特殊的滑坡,库水位升降是八字门滑坡目前变形的主要因素,而降雨对滑坡变形起到了促进作用。受靠椅状等坡体结构特征制约,在库水位升降作用下坡体会反复变形,但难以发生快速的整体破坏。     

水库施工期间坝前滑坡稳定性研究

为了更好地研究水库建设阶段的坝前滑坡问题,以甘肃省九甸峡库区燕子坪滑坡为例,采用GPS对库岸滑坡表面的位移和变形进行了高精度、连续性监测,完成了水库建设阶段的滑坡演化全过程的位移变化监测。结合滑坡区的工程地质条件,对滑坡的变形特征、诱发因素及形成机理进行了分析,从力学变形机制方面研究施工期坝前滑坡诱发机理。结果表明:水库施工期坝前滑坡失稳分为两个阶段(施工围堰建成前后),并且两个阶段坝前滑坡失稳主要影响因素不同;施工围堰建成前坝前滑坡主要是在受降雨影响,施工围堰建成后库水位上升是坝前滑坡失稳的主要诱因,整个施工期间施工围堰建成后的滑坡变形占较大比重,并且两个阶段滑坡失稳形式均表现为中、后部推移前缘滑动。     

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。     

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。     

基于影响因子的GM(1,1)-BP模型在八字门滑坡变形预测中的应用

滑坡的预测预报是世界性难题,特别是如何把外界影响因素定量计入到滑坡中长期预报模型中。在滑坡中长期预报模型适用性分析的基础上,提出了基于影响因子的GM(1,1)-BP模型,该模型能考虑库水位、降雨等外界影响因素。以三峡库区八字门滑坡为例,在八字门滑坡工程地质条件的基础上,通过对位移、库水位、降雨等监测资料的分析,系统研究了八字门滑坡的变形特征、影响因素和变形破坏模式。在确定八字门滑坡影响因子的基础上,分别采用本文模型、GM(1,1)模型和不考虑影响因子的BP神经网络对滑坡位移进行了预测研究,发现本文模型预测精度较高。     

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。     

考虑劣化效应的三峡库区某岸坡抗震性能分析

三峡库区蓄水之后,在库水位大幅度升降变化、降雨、高频中低强度地震等因素作用下,库岸边坡岩土体物理力学特性不可避免地存在逐渐劣化的趋势,这将直接影响库岸边坡的变形稳定。基于此,以三峡库区某库岸边坡为研究对象,考虑岩土体抗剪强度参数的劣化效应,对其抗震性能进行了分析评价。结果表明:对于该库岸边坡,①在各特征水位情况下,随着库水位的上升,岸坡的整体安全系数略有增加,随着地震加速度的增加,岸坡安全系数降低趋势明显;②在各级地震作用下,考虑岩土体抗剪强度参数劣化效应之后,岸坡的抗震能力逐渐降低,岸坡堆积体中下部可能出现局部失稳破坏,随着库水位的上升,岸坡不稳定区域的后缘逐渐上升。研究思路和成果可为库岸边坡长期稳定性评价和加固提供较好的参考。     

三峡库区水位变幅对奉节何家坡滑坡稳定性影响分析

为了更好地研究在三峡库区增大库水降幅条件下奉节何家坡滑坡稳定性,预测评判其发展趋势,通过现场地质调查和勘探,分析了何家坡滑坡的变形模式与形成机制,并考虑了库水位骤降作用。利用Geo Studio有限元分析软件对滑坡在增大库水位变幅的极端工况下进行渗流场模拟与稳定性计算。研究表明,何家坡滑坡变形主要集中在坡体前缘与中部,表现为逐级牵引式变形破坏,库水位降幅1.2 m/d条件下整体处于基本稳定状态。随着库水位下降速率增大,滑坡稳定性系数不断降低,属典型的动水压力型滑坡。     

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。