岸坡崩塌条件下弯道环流与水流剪切力的变化特征

河岸崩塌(又称为崩岸或塌岸)是水动力作用下岸坡失稳的一种主要形式,属于一种典型的水力与重力的复合侵蚀。本文采用黄河上游宁蒙河段的磴口黏性河岸沙为实验用沙,通过实施8组弯道水槽实验模拟塌岸过程与河道冲淤演变过程,重点观测并分析崩塌近岸水位、流速、颗粒粒径及河床冲淤形态等水力-泥沙-河床三方面因子变化特点,揭示黏性岸坡崩塌过程水流剪切力分布特征及其对河道冲淤形态影响机制,结果显示崩塌体头尾部的剪切力突增,形成较大剪切力区,尾部剪切力大于头部剪切力,尾部形成涡流,流速分布混乱,加快崩塌体的分解和崩塌进程。实验进一步揭示了崩塌过程河床形态对水流剪切力的响应关系,为建立崩塌河段泥沙输移模型提供了基础依据,并可供河道整治工程规划设计参考。     

复合生态岸坡技术在崩塌型中高岸坡加固中的应用

水库库区崩塌型中高岸坡对水库安全运行与环境均有较大影响。因为水库库区水体较大,中高岸坡山体较高,采取常规工程措施处理不仅费用较高,而且技术难度也相对较大。对于这类岸坡防护一般采用底部阻滑挡土墙进行被动型安全防护,但对活动性较强的表层崩塌岸坡,阻滑挡土墙防护效果并不理想。经常是工程运行几年后,崩塌的破碎体越过挡土墙形成新的坡积体,仍然影响水库运行安全与周围环境。本文提出一种采用主动防护型复合生态岸坡技术,较好解决了水库库区中高崩塌型岸坡的防护问题。     

新型景观生态岸坡断面型式探讨

通过传统的岸坡与生态景观岸坡断面型式的介绍与比较,对河道整治中的岸坡生态与景观断面做初步的探讨,并给出3种生态景观岸坡整治断面工程实例。     

库区黏性土岸坡断裂坍塌破坏机制分析

在三峡库区,土质岸坡所占比重较大,由于受力条件复杂,在长期蓄水作用下易增加土坡滑坡、坍塌等地质灾害的几率。针对库区典型黏性土岸坡,从裂缝扩展的角度,分析了黏性土坡坍塌破坏的机制,建立了典型土坡坍塌破坏物理模型。基于线弹性断裂力学理论,建立了基本物理模型与力学分析模型,结合断裂力学叠加原理,推导出重力、裂隙水压力、水平地震力或爆破力作用下的应力强度因子,结合工程常用的复合断裂破坏准则,提出了典型坍塌体的断裂破坏条件。最后,根据重庆地区某土坡坍塌实例,通过公式计算验证了本方法的合理性,同时,就外部荷载对联合应力强度因子的影响规律进行了讨论。     

仪长原油管道洪湖长江穿越断面岸坡稳定分析

在岸坡完全被洪水淹没后河水骤降至枯水位这一特殊的最不利情况下，采用简化毕肖普法分别计算左、右岸管道穿越前后共4种工况的岸坡抗滑稳定安全系数及渗流的影响，表明仪长原油管道洪湖长江穿越工程对岸坡稳定影响甚微。     

冻融作用对岸坡土体宏微观特性及岸坡稳定性影响研究

冻融作用是季冻区岸坡失稳破坏的主要原因。以黄河内蒙古什四份子弯道岸坡土体为对象,通过三轴剪切和扫描电镜试验,研究了冻融作用下岸坡土体的宏观和微观特性,并基于强度折减法,对冻融前后岸坡稳定性进行了分析。结果表明：随冻融循环次数增加,土体弹性模量、黏聚力和抗剪强度均呈减小趋势,其中弹性模量大小与含水率成反比,黏聚力在15次冻融后降幅达43.6%～60.04%,内摩擦角无明显变化规律;冻融后土体颗粒真圆度和孔隙概率熵随冻融次数增加先下降后上升,颗粒分形维度变化趋势与之相反,土体定向性和孔隙率呈增大趋势;黏聚力与土体孔隙率和颗粒真圆度相关,特别是与孔隙率呈高度负相关性,且土体微观参数间有明显的自相关性;冻融后岸坡稳定安全系数降幅达41.8%,说明冻融作用会显著降低岸坡稳定性,冻融后岸坡易发生失稳破坏。     

南村水库库区土质岸坡塌岸预测及评价

南村水库是一座以农业灌溉为主,兼顾工业及生活用水的小型水利枢纽工程。水库拟建坝型为均质土坝,在查明南村水库库区土质岸坡地形地质特征、土质物理力学特性的基础上,分析库区塌岸型式及影响因素,对水库长期塌岸宽度及方量进行预测评价,并提出相应的处理建议。     

不同坡比水力最佳断面及实用经济断面

生产实践中,在新开河渠时,人们往往根据不同的土质情况而采用不同的坡比,这就形成了变坡的渠道断面。本文针对单级变坡情况,试图对水力最佳断面、实用经济断面作一些探讨。1 变坡比水力最佳断面宽深比β_0的推求     

考虑河谷下切的岸坡卸荷特征成因研究

为了研究岸坡在河谷下切中发生怎样的卸荷过程及探索部分区域卸荷深度异常增大的原因,根据研究区工程地质资料建立模拟河谷下切的三维有限元模型,模拟河谷五次下切后坡体的变形,位移,塑性区分布情况,对河谷下切过程中岸坡卸荷的过程进行研究,结果表明:岸坡卸荷由两岸坡体的相向位移和卸荷回弹引起;异常卸荷现象与韧性剪切带有关,且韧性剪切带会使得上方与上方的岩体破坏现象各有不同。得出了现有卸荷特征是由河谷下切过程中的岩体卸荷回弹及边坡内韧性剪切带周围软弱岩体共同作用所决定的结论。     

岸坡稳定性影响因子分析及权重确定

库水和雨水长期反复渗入和渗出严重影响三峡库区滑坡体的稳定性。为研究不同库水升降速率和不同降雨强度下滑坡局部稳定性和整体稳定变化,将降雨、库水位升降、岩土体抗剪强度参数、容重等因素作为影响岸坡稳定的主要因素进行敏感性分析;各主要因素权重的获取不再通过工程经验或专家打分,而是在工程本身地质模型分析基础上,通过不同因子对滑坡稳定性的敏感性来定义的。量化分析得到滑体和滑带岩土体材料强度对滑坡稳定的控制作用,实现了对三峡库区库岸边坡稳定的客观评价。     

黄河花园口断面水沙变化特征及趋势分析

花园口站是黄河中下游重要的控制性水文监测断面,对于黄河流域上游下垫面的变化响应非常灵敏,因此,通过分析花园口断面水沙变化特征可以在一定程度上揭示长期以来在自然及人类活动影响下黄河流域所发生的深刻变化.利用花园口水文站1952 -2008年径流和输沙数据,采用定量分析方法,分析了近60年以来花园口断面黄河水沙的变化特征、趋势以及在不同时期水沙关系的演变.结果表明:花园口断面径流和输沙均呈显著的下降趋势,且在可预报的未来几年内径流量和输沙量将进一步持续下降;径流量和输沙量均具有4个明显的阶段性变化特征,且具有大致相似的丰枯变化规律;径流—输沙关系的演变表现为4个阶段,转折年份分别为1960年、1980年和1999年,输沙对径流的响应程度在减弱,而人类活动引起的下垫面变化的影响日益增强.     

渭河下游河道冲淤规律及断面形态变化研究

渭河具有水沙异源的特性,水量主要来自于咸阳以上干流,沙量主要来源于支流泾河。在天然水沙断面资料分析及实体模型试验研究的基础上,根据平滩水位变化情况等,将泾、渭河洪水分为4类组合,分析了典型年份不同水沙组合条件下渭河下游河道的冲淤规律及主槽形态的变化特点。结果表明:1975年以渭河为主的大洪水,对扩大主槽形态、提高主槽输水输沙能力具有明显作用,而1992年以泾河为主的大洪水的作用却不明显;河道萎缩条件下的1995年小水大沙使主槽严重淤积、变得更为宽浅,断面面积减小。     

库水位变化对桥梁岸坡稳定性的影响研究

以某库岸桥梁边坡为研究对象,综合考虑重力恒载、水压力荷载和汽车荷载等作用,利用GTS-NX软件建立了含桥梁结构岸坡的有限元计算模型,分析了高低恒水位工况和骤降变水位工况下岸坡的应力变形分布规律与边坡稳定性,获得了不同水位工况下岸坡桥墩桥台变形特征。结果表明,高水位对含桥梁结构岸坡的变形影响最大,桥墩的最大水平及竖向位移与桥台最大竖向位移均出现于高水位工况;考虑桥梁桥墩对岸坡的加固作用时岸坡最小稳定性系数为1.40,不同水位工况下最危险滑弧均在左岸;无桥梁作用的普通岸坡最小稳定性系数出现在水位骤降工况时的左岸,属于欠稳定状态。研究结果可为类似工况下岸坡稳定性分析及加固治理提供借鉴。     

某电厂近厂址黄河岸坡失稳及坡面侵蚀研究

为了给靠近黄河岸坡的基础能源工厂的安全建设与运行管理提供技术支持,针对黄河岸坡厚层黄土及下伏泥岩的典型岩性组合特征,通过选取黄河中游某电厂典型近厂区岸坡断面,模拟集中暴雨、河流洪水、岸坡人为扰动等不良条件,利用Morgenstern-Prince边坡极限平衡理论与基于流固耦合理论的有限元计算方法,分析了岸坡的稳定性和坡面侵蚀规律。结果表明:岸坡长期遭遇降雨、河流洪水侵蚀、河道演变及人工扰动等的循环作用,易引起侧蚀、临空面变陡失稳;随着降雨及洪水等不利因素的增多,近厂区岸坡坡面水平变形影响范围将扩大;以水平变形量0.1 m为非稳定区判别标准,计算断面受降雨及洪水影响较大,其深度剥蚀发生在坡面,暴雨及洪水期水平剥蚀发生速率为4.0 m/d;以安全系数1.30为评判标准,计算断面受降雨及洪水影响相对较大,洪水期断面趋于失稳状态;河道演变造成的岸坡坡角改变对计算断面的影响较大,失稳的临界坡角为40°。     

淤泥质岸坡破坏模式及治理实践

地质勘测资料表明,长江中下游地区岸坡局部地段,特别是洞庭湖和鄱阳湖区,普遍发育有淤泥质土,遇水容易饱和,一般接近或大于液限,承载力很低,易形成软弱基面,影响岸坡的稳定.主要根据长江中下游护岸工程实践,总结了淤泥质引起的岸坡破坏的基本模式,对其引起岸坡破坏成因进行了分析,并针对不同岸坡破坏模式提出了具体的治理措施,为工程实践提供借鉴.     

大坝接缝及岸坡接触灌浆施工技术

通过桃林口水库大坝接缝灌浆及岸坡接触灌浆工程实例,阐述了接缝灌浆及岸坡接触灌浆的施工方法、施工工艺,以及串区、外漏情况下行之有效的处理措施.     

菲尔泽水电站岸坡蠕动岩体及滑坡研究

菲尔泽水电站是我国援建阿尔巴尼亚的一座大型工程,堆石坝高165.6米,总库容26亿立方米,装机容量50万千瓦。于1971年开工,1978年第一台机组发电。该电站位于北部德林河中游高山峡谷区,属阿尔卑斯褶皱带的一部分,地质构造极其复杂,河谷岸坡陡峻,现代物理地质作用强烈,     

水位变化下膨胀土岸坡渗流场和稳定性分析

河水位的升降变化对含裂隙的非饱和膨胀土岸坡稳定性有着显著的影响。水位的变化引起岸坡内地下水位的变化是非饱和到饱和的过程。运用非饱和渗流理论,模拟了在河水位升降过程中膨胀土岸坡暂态渗流场的变化,分析水位变动时孔隙水压力的变化,同时对某岸坡进行了稳定性评价,研究了在水位变化以及裂隙深度变化条件下的岸坡稳定性。结果表明:水位升降对岸坡内部渗流场的影响具有明显的分带性,在经过水位变化过程后,岸坡稳定性有降低趋势,且岸坡表层的裂隙对稳定性的影响没有水位变化的影响大。     

长江干流安徽段河势及岸坡稳定简析

介绍安徽省境内长江河谷地貌特征、地层及岩性、干流河道分段等地质环境条件.评价不同河型岸坡稳定条件及岸坡失稳的状况.认为以天然矶头为主构成的节点是河势形成的重要影响因素.建议保护天然节点,兴建人工节点应经过论证,以确保安徽段长江河势稳定.