库水位下降诱发的特大型顺层岩质滑坡变形特征与诱发机制

通过三峡库区旧县坪滑坡2016年6月~2018年8月的GNSS监测数据,采取多因素综合过程分析和定量分析手段,分析了滑坡变形在库水位7个不同变化过程下的响应特征和诱发机制。研究表明:(1)库水位下降是旧县坪滑坡位移变形的主要诱发因素,一般情况下,库水位下降速率越大,滑坡稳定性越差:库水位快速下降期间(>0.4 m/d)无强降雨时,滑坡仍可产生较强位移变形;库水位缓慢下降期间(<0.2m/d)无强降雨时,滑坡一般不产生明显变形。(2)强降雨在库水位下降期和145 m低水位运行期对滑坡位移变形可产生促进和一定的诱发作用,在库水位上升期(>0.5 m/d)则难以诱发滑坡产生变形。(3)对诱发滑坡变形来讲,降雨强度可以和库水位下降速率起相互补偿作用。即:通常情况下,库水位下降速率越大,诱发滑坡产生变形的降雨量可以更小。(4)库水位升–降转换期,渗透压力方向在一段时间内会逆库水位的下降变化而指向坡内,强降雨和库水位下降速率在一段时间内(数日至十余日)均不能诱发滑坡产生明显位移变形。(5)库水位高频低幅波动期间,总的渗透压力方向一般指向坡内,此阶段无论库水位下降速率多大,滑坡通常不会产生较强变形。该研究成果可对水库涉水型滑坡成因机制分析、监测预警判据研究、动态风险管理及应急抢险处置等提供重要借鉴。     

基于可靠度理论和破坏概率的库岸滑坡稳定性分析

基于可靠度理论与破坏概率,应用SEEP/W软件对三峡库区黄土坡滑坡进行了稳定性评价。对比分析了在库水位升降过程中,应用平均稳定系数法和滑坡破坏概率法对稳定性评价的异同。结果表明:用破坏概率对滑坡进行稳定性评价时,由于考虑了变量的随机性,评价结果相比于用单一固定参数计算的稳定性要合理;当库水位初始位于175 m时刻黄土坡滑坡处于较稳定状态,库水位从175 m降到145 m时刻黄土坡滑坡有一定的破坏变形的可能。     

库水位升降条件下滑坡的稳定性极小状态——以三峡库区为例

滑坡的变形破坏过程和所造成的不良地质环境问题对人类工程活动带来十分严重的危害,并且还可能引起生态环境的失调和破坏,造成更为深远的影响。对三峡库区滑坡研究发现,随着库水位的动态变化滑坡的稳定性并非出现单调的变化趋势,而是在这个过程中达到稳定性系数极小的状态。然而,对这个极小稳定性状态的形成及特征还缺少论述。本文基于滑坡地下水运动模型和稳定性评价的极限平衡模型对库水位升降条件下滑坡稳定性极小状态的形成机理和影响因素进行研究。结果表明,滑坡稳定性极小状态的形成时间和稳定性系数受到含水层渗透系数和库水位升降速率的影响,并且滑坡在库水位下降阶段的稳定性极小状态比蓄水期更具有失稳风险。     

三峡库区塔坪H2古滑坡台阶状复活变形的库水–降雨耦合作用机制

三峡水库蓄水以来,出现了大量大规模的老滑坡体复活现象。较多大型复活滑坡体的监测位移–时间曲线呈台阶状阶跃变化。此类滑坡的稳定状态识别难度较大,严重影响治理方案及治理时机的选择。以巫山曲尺塔坪H2滑坡为例,通过地质、位移监测及数值模拟方法,研究了此滑坡在实际降雨与库水涨落条件下渗流场、稳定性以及变形场演化规律。在汛期及库水位变动时期滑坡会发生变形,特别是库水位下降诱发滑坡前缘变形,并对后部坡体产生牵引作用。而降雨主要影响库水位变动带以上部分滑体的变形,并对前缘坡体产生推动作用。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–时间曲线呈现台阶状阶跃特征。总体来说,库水位涨落是滑坡变形的主要因素,而降雨促进了滑坡变形进一步发展。     

川主庙滑坡变形特征与稳定性评价研究

三峡水库蓄水后大量涉水老滑坡产生复活变形,其中川主庙滑坡是三峡库区典型滑坡之一。根据宏观地质调查及专业监测资料,分析了滑坡变形演化特征,得到了滑坡变形的影响因素及变形机制,砂泥岩互层的软弱地层为滑坡的复活变形提供了物质基础,良好的地形则为滑坡持续变形提供了微地貌条件,降雨与库水位作用则加剧了滑坡变形,通过理论分析与数值模拟计算可知,滑坡复活变形的最主要影响因素则是降雨,其次的作用,导致坡体稳定性下降从而产生变形,该滑坡目前处于基本稳定状态,若加大库水位下降速率,则处于不稳定状态,研究结果为滑坡防治以及水库调度提供了依据。     

降雨与库水位变动下堆积体滑坡稳定性分析

库水位变化、暴雨骤降等环境因素是引起库岸边坡失稳的重要因素,针对金沙江库岸付家坪子滑坡,采用有限元软件Geo-Studio,分析库水位变化、降雨及其共同作用等环境因素对岸坡稳定性的影响规律。结果表明:在一个库水位调度周期内,付家坪子滑坡的最危险时刻为库水调度下降至540 m时(5月),整体滑坡欠稳定,最不稳定的位置是滑坡前缘;在库水位调度周期内滑坡安全系数变化与库水位变化趋势基本一致,库水位不变时,地下水位线上升导致岩土力学参数降低,安全系数减小;库水位上升时,库水入渗产生渗流力和对岸坡的静水压力,大于滑坡前缘被淹没后产生的浮托力,安全系数增大。随着库水位的降低,滑坡体的稳定性下降,说明坡内的渗流力和滑坡前缘所受的库水压力起主导作用。     

库水位下降速率对三峡塔坪滑坡稳定性的影响

自三峡库区蓄水以来,沿岸发生了许多由于库水波动及降雨影响而导致的滑坡变形灾害。以三峡库区巫山县曲尺乡塔坪H1滑坡为例,选取2014年11月1日～2015年11月1日的库水位监测数据,基于Geo-studio软件中seep/w和slope/w模块对塔坪进行降雨和库水位下降模拟并计算分析其稳定性。结果表明:塔坪滑坡稳定性主要受库水位波动影响,降雨为次要因素。当库水下降速度越大,塔坪滑坡的稳定性系数下降的也越快。     

三峡库区赵树岭滑坡稳定性物理模拟试验研究

采用3个小比例尺二维物理模型试验,对三峡库区赵树岭滑坡在库区蓄水、水位波动、地面荷载和可能的地震荷载作用下的整体稳定性及其可能的变形、破坏机理进行了研究。采用百分表、网格线和数码相机,对模型的变形和位移进行监测和记录。采用高容重和低容重模型材料,分别模拟地下水位以上和地下水位以下滑坡岩体;根据渗透理论和相似理论,解算水位骤降时模型条件下的动水压力合力矢量,采用施加集中力的方法模拟动水压力;地表建筑荷载采用重晶石–石膏块体模拟;地震荷载采用使模型倾斜的方法模拟。试验结果表明:未来三峡水库运营期间,不论库水位处于175m或145m,还是从175m骤降至145m,建有7层建筑物的该滑坡均整体稳定;而当地震震级大于某级时,该滑坡发生整体失稳,并且库水位从175m骤降至145m时,稳定性最差,其次是145m情况下,175m库水位时稳定性最好;如果发生整体滑坡事件,其滑坡机理为牵引式。     

重庆市清溪场滑坡稳定性评价及发展趋势研究

针对重庆市涪陵区清溪场滑坡,在对该滑坡地质环境、变形特征、滑坡成因、诱发因素进行详细分析的基础上,认为该滑坡主要受强降雨、江水冲蚀、人类工程活动等多种因素组合作用,其顺向砂泥岩软弱结构面及前缘切割作用为该滑坡形成奠定基础,运用不平衡推力传递系数法对该滑坡在不同工况稳定性进行计算分析,得出滑坡在遇强降雨、库水位升降及人类工程活动时,稳定性降低,逐渐由稳定状态变为欠稳定状态,其计算结果可为滑坡防治方案提供重要依据。     

三峡库区靠椅状土质滑坡变形特征及机制分析

自三峡库区蓄水以来,库区不少滑坡监测位移–时间曲线呈台阶状阶跃变化,靠椅状土质滑坡尤为明显,此现象加大了滑坡稳定状态的识别度,严重影响滑坡的预警预报。以白家包滑坡为例,通过多次野外地质调查、长期现场巡查、十多年的GPS位移监测数据、1a多全自动监测数据及滑坡学相关理论等,较深入研究了在库水升降及降雨条件下该滑坡的变形演化规律。结果表明,在汛期及库水位升降时滑坡发生变形,库水位下降为诱发变形的主要因素,年位移量在35～250 mm,历年位移曲线呈"W"型波动,一次跃阶30～180 mm位移量集中在20～30 d完成。库水位下降25m水位高程为150m左右时,位移跃阶启动。库水位下降至145m后1周,跃阶日位移达最大值5～8mm/d。降雨只在库水位下降期间对滑坡的变形有一定的助推效果,在库水位上升期间,几乎没有影响。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,但难以发生整体性大破坏。     

库水位涨落对滑坡稳定性影响研究进展

库水位涨落是导致库岸古滑坡复活及滑坡失稳的重要原因之一，明确库水位涨落导致滑坡失稳的根本原因，选择有效的计算方法进行滑坡稳定性评价是准确反映滑坡发展与变形的关键。基于水岩相互作用机理，分析了库水涨落对滑坡岩土体的影响。较为详细地介绍了极限平衡法、有限元强度折减法、饱和／非饱和渗流应力耦合分析等滑坡稳定性分析方法。在此基础上，指出了当前研究中所存在的主要问题及今后研究发展方向。     

库水位变化条件下八字门滑坡渗流稳定性分析

在系统分析水库型滑坡的失稳机制与动因的基础上,深入研究了水库型滑坡在渗透系数k与库水位波动速率v动力作用下的稳定性演化规律,发现滑坡的稳定性状态受k,v因素的影响和控制.故将耦合参数k/v作为影响滑坡渗流稳定的主要参数,探讨了不同k/v工况下滑坡渗流场稳定性的演化规律,结果表明:相同数量级的渗透系数和同一水位条件下,库水位上升阶段滑坡稳定性系数与k/v呈负相关关系;库水位下降阶段则呈正相关关系.     

考虑流固耦合作用的库岸滑坡变形失稳机制

 当前，在库水位下降引起滑坡变形失稳机制的认识上，仍存在不足。基于渗流计算结果，采用有效应力法对边坡进行应力–变形分析和稳定性计算的传统方法，仅考虑由水体自重渗流产生孔隙水压力，而没有考虑水位下降引起滑带处的超孔压，从而产生不切实际的变形分析和稳定性计算结果，对滑坡的变形和失稳机制产生错误的认识。在流固耦合理论基础上，以黄土坡滑坡前缘临江崩滑堆积体作为工程实例，通过对泄水下滑坡流固耦合作用的数值模拟，得到应力场、变形场及孔压场的变化规律，探讨考虑应力场与渗流场耦合作用的滑坡变形失稳机制，并进行非耦合和耦合计算方案下滑坡稳定性变化趋势。研究结果表明，库水位下降引起滑带附近的超孔隙水压力是诱使滑坡变形和失稳的重要原因。     

长江三峡区八字门滑坡稳定性分析与评价

在研究了三峡库区秭归县八字门滑坡的工程地质条件及滑坡体基本特征的基础上,介绍了该滑坡的结构及变形特征,从滑坡形成条件和诱发变形因素两方面分析了滑坡形成的原因及诱发坡体失稳的主要因素.在不同工况下及地震作用下对滑坡体进行稳定性计算,结果表明,在库水位变化和暴雨情况下滑坡处于不稳定状态,极有可能复活.     

江南镇滑坡的成因分析与稳定性评价

江南镇滑坡位于长江三峡工程库区重庆段中上部,江南镇即位于滑坡体上,滑坡体的稳定性将危及当地居民及库区移民生命和财产的安全,同时也影响水库效益.为评价滑坡的稳定性,首先对滑坡进行了详细的现场调查,用工程地质分析方法分析了滑坡的成因.确定了库水位变化是影响该滑坡稳定性的主要因素,选取了几种典型工况,计算了库水位变化后的坡体浸润线,采用极限平衡法计算分析了水位在135m、145m、156m、175m以及水位变化情况下滑坡的稳定性.结果表明:在库水位变化过程中,大部分坡体土地都位于浸润线以下,土体处于饱和状态,土体中的有效抗滑应力降低;通过稳定性分析,库水位上涨后,坡体由原来的稳定状态发展到欠稳定状态,需要采取坡体加固措施.     

三峡库区碎石土质岸坡失稳启动机制研究——以龙江红岩子滑坡为例

三峡水库蓄水后,滑坡成为三峡库区最严重的地质灾害之一,库水位下降和降雨是导致滑坡的重要因素。以龙江红岩子滑坡为例,研究三峡库区碎石土质岸坡失稳启动机制。基于FLAC^3D渗流分析模块功能和算法对三峡库区龙江红岩子滑坡的机制进行研究。根据龙江红岩子岸坡的地形、地质条件,建立了龙江红岩子滑坡渗流模拟有限差分计算模型,并确定了模型合理的水头边界条件。通过编写内置的FISH函数对降雨入渗、不同库水位等工况进行模拟,得到了位移场的变化规律,分析了不同库水位及降雨条件下碎石土质岸坡的稳定性,揭示了岸坡在降雨和水位下降过程中的稳定性衰减过程。降雨和水位骤降的共同作用是龙江红岩子滑坡的触发因素。为研究不同库水位和降雨条件下碎石土质库岸滑坡稳定性提供了依据。     

库区水位实际运行条件下的滑坡稳定性研究

在传统极限平衡理论的基础上,重点讨论了饱和渗流作用下滑坡稳定性评价时考虑地下水影响的方法,以及库水位变化条件下的浸润线位置确定方法及原理,并利用非饱和土抗剪强度理论,指出了非饱和渗流作用下滑坡稳定性分析方法。     

三峡库区碎石土质岸坡失稳启动机制研究——以龙江红岩子滑坡为例

三峡水库蓄水后,滑坡成为三峡库区最严重的地质灾害之一,库水位下降和降雨是导致滑坡的重要因素。以龙江红岩子滑坡为例,研究三峡库区碎石土质岸坡失稳启动机制。基于FLAC~(3D)渗流分析模块功能和算法对三峡库区龙江红岩子滑坡的机制进行研究。根据龙江红岩子岸坡的地形、地质条件,建立了龙江红岩子滑坡渗流模拟有限差分计算模型,并确定了模型合理的水头边界条件。通过编写内置的FISH函数对降雨入渗、不同库水位等工况进行模拟,得到了位移场的变化规律,分析了不同库水位及降雨条件下碎石土质岸坡的稳定性,揭示了岸坡在降雨和水位下降过程中的稳定性衰减过程。降雨和水位骤降的共同作用是龙江红岩子滑坡的触发因素。为研究不同库水位和降雨条件下碎石土质库岸滑坡稳定性提供了依据。     

库水位下降对滑坡稳定性的影响

三峡水库2003年蓄水后，滑坡将可能成为三峡库区最严重的地质灾害之一，库水位下降和暴雨是导致滑坡的主要因素。根据三峡库水位调控方案考虑库区极端暴雨情况，利用有限元模拟库水位在175～145m波动和降雨时红石包滑坡Ⅲ的暂态渗流场，将计算得到的暂态孔隙水压力分布用于滑坡的极限平衡分析，并考虑基吸力对非饱和土抗剪强度的影响。探讨不同降雨速度、降雨条件对滑坡稳定性的影响。研究表明：库水位下降对滑坡稳定性的影响受控于滑坡土的入渗能力和滑坡结构形态，当暴雨强度为300mm／d时，红石包滑坡Ⅲ的临界降速1m／d。其成果将为库区滑坡治理提供科学依据。     

库水位变化对某电站库岸边坡稳定性的影响

运用Bishop与强度折减法,研究了库水位缓慢下降、骤降、骤升变化时对某滑坡稳定性的影响,得到在库水位骤降或骤升时,滑坡安全系数均小于水位缓慢下降时的安全系数,且水位约达到坡体高度的0.3时稳定性最小的结论.