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。     

降雨条件下水库滑坡变形特征及形成机制分析

河西水库滑坡位于云南省保山市昌宁县田园镇,其后缘存在明显的拉张裂缝和错坎,岸坡挡墙和截水沟开裂变形,严重威胁溢洪道和坝体安全。从滑坡基本形态特征、地质环境条件出发,结合工程地质勘察资料,分析了滑坡的变形特征和诱发因素,判断该滑坡为大型厚层牵引-推移式顺层滑坡。在不同降雨强度和库水位变化条件下,通过Geo-Studio数值软件模拟了坡体孔隙水压力和安全系数的变化,并对其稳定性进行分析评价。结果表明:持续降雨作用使库水位上升,软化坡体前缘土体强度,坡体内孔隙水压力增大,产生自然卸荷作用,致使下滑力增加,加剧了坡体变形破坏失稳。在库水位骤降过程中,库水反压作用弱化,先期坡体水分渗透作用产生动水压力,更容易导致此类滑坡的发生。滑坡区陡坡地形和下覆岩层顺向构造为滑坡的发育创造了有利条件,而持续降雨是造成滑坡的主要因素。采用削坡反压联合抗滑桩的方式是防治该滑坡的有效手段,研究结果可为水库日常运行管理及库区类似滑坡的分析、判断和及时防治提供理论参考依据。     

反倾岩质库岸边坡渗流场数值分析

在库水渗流作用下,水位变化会产生非稳定渗流,土体的渗透性质会影响土体中水压力分布。利用有限元Phase2软件,对反倾岩质库岸边坡进行渗流分析,研究库水水位变化速率和滑体渗透系数对岸坡稳定性的影响。计算结果表明,当滑体渗透系数一定时,库水位变化速率越大,岸坡安全系数变化越明显。当库水位变化速率一定时,滑体渗透系数越小,岸坡安全系数变化越明显。当库水位下降速率越大,滑体渗透系数越大时,岸坡最容易发生失稳滑移破坏。     

水位变化下潜在不稳定坡渗流场及稳定性分析

采用有限元软件GEO-Studio中的SEEP/W对某水库潜在不稳定坡渗流场进行模拟,计算库水位上升、骤降过程中,库岸边坡岩土体内地下水位的分布特征,以及库岸边坡岩土体内各点的水头和水头压力,并由此分析库岸边坡的稳定性。结果表明:Ⅳ号潜在不稳定岸坡在库水位骤升、骤降情况下,出现欠稳定状态,若水位骤升、骤降速度过快,则可能会引起潜在不稳定岸坡失稳,分析结果与岸坡的实际情况基本吻合。     

库水位涨落对某库岸堆积体滑坡稳定性研究

水库蓄水后,库水位的抬升和周期性涨落,改变了岸坡原有的水-岩作用环境与条件,成为诱发水库滑坡地质灾害的主要影响因素。采用监测数据分析、极限平衡分析和数值模拟等多种研究手段,针对三峡水库蓄水后,在不同的库水位运行工况下,库区某堆积体滑坡变形规律及稳定性进行了研究。研究结果表明:堆积体滑坡在水位抬升过程中安全系数有所增加;水位快速降落时,安全系数降低幅度在2%~10%之间;叠加地震作用后,安全系数进一步降低,降低幅度在8%~10%之间,滑坡安全系数小于1,边坡已经失稳,建议采取有效的工程治理措施。     

反倾岩质库岸边坡渗流稳定性数值分析

在库水渗流作用下,水位变化会产生非稳定渗流,土体的渗透性质会影响土体中水压力分布.利用有限元Phase2软件,对不同水位情况下的反倾岩质库岸边坡进行渗流分析,研究库水水位变化速率和滑体渗透系数对岸坡稳定性的影响.当滑体渗透系数一定时,库水位变化速率越大,岸坡安全系数变化越明显.当库水位变化速率一定时,滑体渗透系数越小,岸坡安全系数变化越明显.当库水位下降速率越大,滑体渗透系数越大时,岸坡最容易发生失稳滑移破坏.     

动态水位作用下库岸边坡稳定性分析

我国库岸边坡滑坡事故常有发生,这表明采用传统静态水位下库岸边坡稳定性计算存在一定问题,不能完全反映库岸边坡实际情况。基于强度折减基本方法,使用GeoStudio有限元软件,结合湖北省某水库工程区域地质条件特别是水库水位的动态变化过程,对区域边坡进行应力场与渗流场等多重条件耦合。研究结果表明:湖北省某水库库岸边坡动态水位作用下,安全性系数呈现平稳—降低—升高—降低—升高—平稳的变化趋势;通过耦合渗透场、应力场等多重条件对动态水位作用下库岸边坡稳定性进行计算评价,具有较高的准确性与科学性并可得出滑坡发生的危险期与发生条件,以期对我国各区域尤其是长江流域库岸边坡防治提供借鉴。     

库水位涨落和降雨入渗对岸坡浸润线的影响分析

选取均质土坡地质模型,以东大龙口水库为例,充分考虑库水位涨落、降雨入渗以及库水位涨落和降雨入渗联合作用,进行库岸岸坡浸润线的非稳定渗流计算,得到浸润线动态变动规律,对压力传导系数、库水位涨落及降雨入渗强度对浸润线的影响进行分析。结果表明,岸坡浸润线的位置与形状与压力传导系数大小有关,在相同的降雨量情况下,有效降雨强度越大则岸坡浸润线变幅越大,越不利于岸坡稳定。为库水位涨落和降雨入渗情况下库岸岸坡稳定性分析提供了可靠依据。     

库岸边坡渗流及稳定性分析

库岸边坡常因受到库水位周期性波动的作用而失稳。传统的饱和土渗流及稳定分析方法无法正确描述水位升降过程中岸坡内孔压场的动态变化及其对岸坡安全系数的影响规律。本文从非饱和土的渗流和抗剪强度理论出发，分析了水位升降时土质岸坡的渗流规律及其稳定性的变化规律。通过选取典型的土性参数，对黏土、粉土和均质砂岸坡进行饱和-非饱和渗流分析，得到水位升降过程中岸坡内孔隙水压力场，再引入极限平衡方法，考虑基质吸力对非饱和土抗剪强度及岸坡安全系数的贡献，进行岸坡稳定性分析。分析表明，土体的饱和渗透系数和土水特征曲线共同决定了水位升降时岸坡内孔隙水压力的大小及分布，水位升降情况下岸坡安全系数的变化规律也与岸坡土体的渗透特性有关。     

基于Scoops 3 D模型的区域库岸边坡稳定性分析

库岸边坡失稳滑移是工程中常见的地质灾害,针对库水位变动及降水影响下的区域性库岸边坡稳定性问题,引入Scoops 3D模型,采用瞬态非饱和渗流理论计算降雨入渗,并利用Boussinesq理论计算库水位匀速变动情况下的浸润线,综合分析区域性库岸边坡的稳定性状态。以三峡水库万州段为例,采用3种工况进行对比分析,表明区域内库岸边坡的稳定性对降雨的响应更为明显,计算结果一定程度上反映了库岸边坡的稳定性时空分布。     

渗流场与应力场耦合下的边坡稳定性分析

为了解水库库水位变化对岸坡稳定性的影响情况。建立了有限元计算模型,利用Phase2有限元分析软件,对渗流场和应力场耦合作用下的库岸边坡稳定性模拟计算。其结果为水库安全的运行和管理提供了依据。     

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。     

库水位骤降情况下土石坝坝坡稳定分析

库水位骤降时,土石坝坝体内浸润线高于库水位,较高的孔隙水压力和渗透力会导致上游坝坡失稳。英布鲁水电站土石坝设计过程中,采用饱和与非饱和渗流模型的有限元法分析得到库水位骤降条件下土石坝的非稳定渗流场,采用极限刚体平衡法计算得出上游坝坡的安全系数。结果表明:英布鲁水电站土石坝在水库敞泄时,上游坝坡的安全系数不满足规范要求;库水位按设计推荐的库水位降落速度控制,上游坝坡的稳定安全系数满足规范要求。     

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。     

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。      

北掌水库库区土质岸坡塌岸研究

在查明北掌水库库区两岸土质岸坡地形地貌、地层岩性及土体物理力学性质的基础上,分析水库蓄水后水位变化、波浪等对库岸边坡稳定影响。采用两种方法对水库两岸土质岸坡塌岸预测计算。分析库区塌岸对水库大坝的影响,并给出处理建议。     

动态水位诱导下临库边坡稳定性分析

水库建成蓄水后,为满足防洪和发电的要求,水位将在最低正常水位和最高正常水位之间反复升降,库水位的变动很可能诱导库岸失稳,有必要对动态水位诱导下库岸边坡稳定性进行分析。结合苏阿皮蒂水利枢纽项目运营模式,采用极限平衡分析方法,分析不同库水位工况下右岸松散堆积体稳定性演化规律,并对避免松散堆积体在水库诱导下产生灾害提出了几点建议,为松散堆积体岸坡的稳定性分析与防护提供参考。     

三峡库区杨家沱滑坡稳定性分析及复活判据研究

水库库岸滑坡是水利水电工程建设中较为常见、危害严重的自然灾害之一。选取三峡库区杨家沱滑坡为对象开展了水库库岸滑坡的稳定性及失稳复活判据方面的研究。借助于GPS监测数据对滑坡稳定性进行了初步判断,杨家沱滑坡目前处于基本稳定状态;采用Geo-studio软件,分析了在库水位变动和最危险库水位变动叠加降雨两种工况下杨家沱滑坡稳定性。结果表明:安全系数随库水位的上升不断增大,随库水位的下降而不断减小,属于典型的动水压力型滑坡;杨家沱滑坡最危险的库水变动工况是库水位以3 m/d的速度下降;杨家沱滑坡的复活判据为库水位以3 m/d速率下降同时叠加2 d雨强达358 mm/d的降雨。研究成果可为水利水电工程防灾减灾工作提供一定的参考与借鉴。     

基于降雨、库水位联合作用的滑坡渗透稳定性分析

为了进一步研究库水位与降雨联合情况下滑坡体渗流特性以及稳定性的规律,根据非饱和渗流原理,利用Geostudio 2007软件,对某滑坡体库水位骤降与降雨联合作用工况进行了渗流特性以及稳定性分析。结果表明:库水位下降速率越大,降雨强度越大,降雨持时越长,滑坡体稳定系数越小;距离岸坡较远的滑坡体内部孔压变化存在一个"滞后"现象,距离岸坡越近,孔压变化幅度越大。库水位骤降对不同监测点的孔压有一个影响时间,上部、中部和下部监测点影响时间分别为360 d、150 d和100 d。降雨影响了滑坡体内部瞬时孔压变化,而对整体的孔压变化影响较小。降雨发生在库水位骤降过程中而非库水位下降开始时刻或结束时刻时容易导致滑坡体失稳。研究成果为研究在库水位和降雨联合作用下的滑坡机理提供一定的参考。     

蓄水条件下库区边坡稳定性数值模拟研究

库区岸坡的稳定性是水利工程的安全和稳定的重要影响因素,水库蓄水引起的地下水渗流场变化是导致库岸边坡失稳破坏的重要因素.文章以辽宁岫岩前营子调节水库上游边坡为例,利用数值模拟的方法对蓄水条件下的岸坡稳定性进行数值模拟研究.结论显示,水库蓄水并不会对研究岸坡的整体稳定造成显著影响,暂不需要采取工程干预措施.