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。     

内嵌式生态格栅河道护岸稳定性分析

生态护坡是一种集生态学、工程力学及植物学等学科为一体的新型护坡形式。文章根据河道内嵌式生态格栅式护坡工程施工实践,分析了不同土质、不同坡度下的边坡安全稳定性。研究表明：内嵌式生态格栅护坡比土质护坡更稳定;受不同土质的影响,粉质黏土的边坡比砂质黏土与碎石土的边坡稳定系数低;边坡安全系数随着内聚力及内摩擦力的增大而增大;对于不同形式的护坡,边坡安全系数随着坡度的增大而减小。     

舟曲特大山洪泥石流堰塞坝稳定性分析

通过现场工程勘察、监测和试验等方法,查明舟曲泥石流堰塞坝体的物质组成、来源和形态。利用FLAC3D软件分析了坝体在不同水位、不同坡度、不同含水量、不同物质组成和地震工况下的位移场、应力场和安全系数,结果表明:坝体应力和位移随堰塞湖水位的升高而增大,但增幅较小;坝体稳定安全系数随堰塞湖水位的升高而降低,随着坝体材料含水量的减小坝体最大应力值增大,但增加范围较小,同时最大位移值减小,坝体稳定性增强;在Ⅷ度地震作用下,其应力和位移分布特征将发生巨大变化,应力和位移增加显著,位移值约为无震时的10倍。采用正交试验方法,研究了该泥石流堰塞坝体不同物质组成的物理力学性质对坝体位移、应力特征和安全系数的影响,结果表明:弹性模量对坝体位移影响显著,而黏聚力和内摩擦角对坝体位移影响较小;内摩擦角对边坡安全系数影响显著,黏聚力次之,而重度影响则明显小于内摩擦角和黏聚力。     

恰拉水库坝坡稳定分析

寒冷地区可采用苯板解决土石坝上游护坡的冻胀问题。采用两种试验仪器测定两布一膜与苯板、坝体的摩擦参数。通过两种试验参数计算边坡抗滑稳定,分析稳定计算成果。结果表明:采用土工合成材料综合测定仪时,随着膜的粗糙程度增大,粘聚力增大,摩擦角减小,且苯板产生了变形;采用非散粒体材料摩擦角测定仪时,不能得到苯板与一布一膜、两布一膜之间的稳定摩擦角,可得到苯板与光面土工膜的稳定摩擦角。试验证明:恰拉水库护坡衬砌方式较优,边坡稳定性高,安全系数大。非散粒体材料摩擦角测定仪需进一步改进。     

河床覆盖层厚度对土石坝边坡稳定的影响分析

为探讨河床覆盖层厚度对土石坝边坡稳定的影响程度,采用有限元强度折减法进行了计算和分析.在坝体条件相同的情况下,分别计算了覆盖层厚度为0、5、10、15和20m时的坝坡稳定安全系数.结果表明:覆盖层厚度越大,坝坡的安全系数越小.但是当覆盖层厚度达到1倍坝高时,安全系数就趋于稳定,不会再随覆盖层厚度的增加而减小.     

考虑暂态饱和区的边坡稳定性极限平衡分析方法

降雨入渗导致边坡表层出现暂态饱和区并形成暂态水压力。为了研究暂态水压力对边坡稳定性的影响,通过文献研究,总结归纳了边坡暂态饱和区存在形态类型及暂态水压力分布特点,并定义了暂态水压力分布比例系数。基于费伦纽斯条分法,改进了条分假定,提出了考虑条块侧向已知水荷载影响的安全系数计算方法,推导了边坡潜在滑动面位于暂态饱和区与非饱和区两种情形下的安全系数计算公式,编写并验证了可以考虑暂态水压力影响的边坡稳定性分析程序,并进行算例分析。研究表明:边坡安全系数随暂态饱和区厚度的增大而减小,超过一定深度后安全系数将基本维持不变;暂态饱和区厚度相同条件下,暂态水压力分布系数越大边坡安全系数越小;随着暂态饱和区厚度增加,边坡最不利潜在滑动面位置深度呈现减小→增加→减小→增加的变化规律;由于忽略了条间荷载影响,传统费伦纽斯条分法安全系数计算值偏大。     

土坝运行年限对坝坡稳定的影响

大坝运行一定年限后,坝体受到各种外界条件影响使得筑坝材料各种力学参数产生变化,直接影响大坝边坡稳定,导致滑坡甚至渍坝。该文以宁南县竹寿水库为例,采用毕肖普法计算坝坡稳定安全系数,对比分析了大坝运行12年前后筑坝材料各种物理力学参数变化对坝坡安全稳定性的影响,证实了土石坝的筑坝材料参数值随运行时间增加而产生的变化,从而对坝体边坡的抗滑安全稳定性造成影响,也说明了水库大坝需要定期进行安全鉴定评价的重要性。     

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。     

植被根系形态对边坡稳定性的影响分析

针对裸露边坡大量增加导致破坏自然植被、威胁边坡稳定性等问题,以植被护坡的力学效应为重点,采用的经典WU模型对植被根系附加凝聚力进行数值模拟,并在工程常用岩土软件Geo Studio的基础上建立了基于二维有限元方法的植被护坡模型。应用植被护坡模型分析了不同乔木类型以及不同边坡类型对边坡稳定性的影响,对JI模型和ZHANG模型进行模拟计算,验证了模型的可行性。结果表明:无论是直坡还是阶梯状边坡,植被根系都可以提高边坡稳定性,安全系数增量最高可达39.7%。相同附加凝聚力下,Tap型根系对安全系数的提高效果大于Plate型根系。黄土边坡平整为阶梯状后安全系数提高(刺槐坡安全系数增量为8.3%,侧柏坡为8.2%);砂土和粉土的直边坡更稳定。研究成果对植被根系护坡模拟和生态护坡基础建设具有重要的借鉴意义。     

电厂贮灰坝稳定有限元分析

本文将渗透力作为初始应力施加到稳定性分析中,并基于有限元强度折减法对贮灰坝整体进行抗滑稳定计算,得到了初期坝和一级子坝加高贮灰坝坝坡的稳定安全系数,同时得出了不同干滩长度、不同灰渣层各向异性、不同排水褥垫淤堵程度等情况下对坝坡抗滑稳定的影响规律.分析表明,初期坝和一级子坝加高贮灰坝均具有良好的抗滑稳定性,并且随着干滩长度的增加,抗滑稳定安全系数越大,坝体越安全;随着水平与垂直渗透系数比值的增加,抗滑稳定安全系数逐渐减小,对坝体稳定越不利;随着排水褥垫淤堵程度的增加,抗滑稳定安全系数逐渐减小,对坝体稳定越不利.     

水位快速升降对土坝稳定性的影响研究

为分析水位快速升降对土坝结构稳定性的影响,进行物理模型试验。考虑了不同的水位升降、上游坝坡的坡度和坝体组成等条件,进行了大坝稳定性分析、变形分析和渗流分析。将物理模型试验结果与应力-变形分析结果进行了比较,结果表明:由于上游水位的升高,下游边坡的安全系数降低,在试验中,几乎所有的坝体形变都发生在下游;坝体的安全系数随大坝材料而变化;水位骤降增加了滑坡风险,表现为上游坝坡的安全系数显著降低;水位快速下降时的安全系数一般略高于上游水位快速上升时的安全系数。研究结果可为大坝工程设计提供理论参考。     

边坡稳定性影响因素及应对措施

以均质边坡为例,分别采用瑞典圆弧法、简化的毕肖普法、简布法等极限平衡法计算土坡的稳定性.研究了不同岩土力学参数对边坡稳定性的影响,并对不同土坡结构形式计算结果进行了对比分析,最后文章提出了边坡失稳的几种防治措施.结果表明:边坡稳定性随着土体重度的增大而减小,随着内摩擦角和粘聚力的增大而增大,随着坡体角度增加而减小;边坡总高度一定时,采用分级放坡可有效的提高坡体稳定性,且级数越多,坡体安全系数越大;当坡体总高度及各级边坡坡度相同时,平台宽度越宽,稳定系数越大,且平台宽度达到一定程度时,稳定系数保持不变;保持边坡总高度、平台宽度不变,当一级和二级边坡高差相差越大,稳定系数越小,当一级和二级边坡高度相等时稳定系数达到最大.     

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。     

BLKQY水库大坝结构安全分析与评价

根据新疆BLKQY水库运行现状,通过坝顶高程复核,护坡板厚复核,以及运用SATB计算程序对大坝边坡安全系数的计算,对水库的大坝结构安全分析与评价。结果表明:坝顶高程满足规范要求;根据坝坡稳定复核计算,水库大坝在正常蓄水位稳定渗流期、空库和正常蓄水位遇地震三种工况下,坝体的上、下游坝坡抗滑稳定安全系数均满足规范允许值;护坡板厚度符合计算要求。故大坝结构安全,运行条件良好。     

严寒地区常态混凝土拱坝长期保温防裂措施

在严寒地区修建混凝土拱坝,超低极端气温、超大年内温差和冬季突发寒潮等环境温度荷载是造成混凝土结构拉裂破坏的重要因素,因此开展长期保温防裂措施的研究意义重大。采用等效原理,提出了保温层-混凝土复合材料的热传导等效模拟概念,建立了有限元数值仿真中不同厚度混凝土与表面保温层等效单元;利用严寒地区长期实测资料和同类工程经验,选定结构数值仿真的气温、水温和材料热力学参数,开展温降工况下不同保温层厚度的坝体温度场及应力场数值计算与分析。结果表明:严寒地区坝体在无保温层时的坝体表面混凝土温度变化规律与气温基本相同,采取保温措施后保温层对坝体表面的保温效果较为明显,保温效果随保温层厚度的增加而增强;无保温层时上下游坝面出现大面积的拉应力区,增加保温层后坝体的拉应力区有所减小且应力随保温层厚度的增加而逐渐减小。     

基于河道治理不同生态护坡的固土作用及效果分析

以辽宁省河道生态治理工程为依据,通过调查分析选择石笼、草皮和生态袋护坡为研究对象,探讨不同治理措施的固土作用及效果,并对草皮护坡的抗剪强度利用土样试验法进行研究。然后利用三维有限元模型和位移等值线、边坡安全系数指标评价了3种不同护坡技术的应用效果。研究表明:土体抗剪强度在草皮根系作用下明显提升,且随着含水率的增加坡抗剪强度逐渐减小;相对于水平、垂直根系复合根系具有更加明显的固土效果;生态袋、石笼和草皮生态护坡相对于无草边坡而言,均能在一定程度上提升整体边坡的稳定性及减小土体的滑动区域范围,可为河道治理和工程实践提供一定指导作用。     

路堤降雨失稳预警系统参数研究

对实验室尺度的土路堤边坡进行人工降雨试验，直至边坡失效。根据实时测量的孔隙水压力和室内土壤特性，计算边坡的安全系数，该系数随降雨量的增加而增加。通过试验测量和边坡稳定性分析发现，边坡位移测量可以更准确地对边坡失稳进行预警。此外，坡脚附近的含水量和孔隙水压力测量以及实时安全系数也可用于预测降雨引起的路堤破坏，并具有足够的精度。     

混凝土板衬砌对渠道边坡稳定性的影响分析

分析了混凝土等级为C30、C25、C20、C15情况下的五种不同厚度的混凝土衬砌板边坡稳定的影响;混凝土板的厚度分别取为10cm、15cm、20cm、25cm和30cm。相同混凝土板厚下,边坡稳定安全系数随着混凝土等级的增大而增大;相同混凝土等级下,边坡稳定安全系数随着混凝土板厚的增大而增大;边坡稳定安全系数随着混凝土板厚和等级的增加,变化趋势逐渐变缓,从而得出混凝土板对渠道边坡稳定具有保护作用。     

不同降雨类型对边坡稳定性的分析与研究

强降雨或长时间降雨引起的边坡破坏对人类生命和财产造成了重大损失,分析降雨过程中边坡渗流场和稳定性随时间和空间的动态变化对边坡稳定性研究和预测有重要意义。不同降雨类型是边坡失稳破坏的主要因素之一,结合饱和-非饱和渗流理论,研究不同降雨类型下边坡渗流场的变化规律。结果表明:不同降雨类型条件下,计算时间停止后,边坡入渗深度有很大差别,边坡稳定安全系数随降雨循环次数增大而逐渐减小;体积含水率和孔隙水压力改变深度随降雨循环次数增大而逐渐增大。     

植物根系对边坡加固效应数值模拟研究

为了研究植草护坡固坡效应,通过有限元数值软件对有植物根系土体及边坡进行模拟,并计算得出能够运用于有根系边坡模型的土体材料抗剪强度参数,最后计算出对应因素下的有根系边坡模型安全系数,由计算结果得出:土体里有根系将会增加根-土复合体的抗剪强度,并且边坡中有根系护坡将会提高其安全系数;随着根系长度的增加,根-土复合体的黏聚力与内摩擦角均逐渐增加,对应边坡的安全系数也逐渐增大;随着土体里根系分布密度的增大,根-土复合体的黏聚力和内摩擦角也逐渐增大,其边坡模型的安全系数也相应增大;而根-土复合体中根系的倾斜角度只对其黏聚力有影响,对内摩擦角的大小不产生影响,而且随着根系倾斜角度的增加,根-土复合体的黏聚力逐渐降低,而对应边坡模型的安全系数也将逐渐减小。