凤滩库岸的稳定性研究

滑坡,是坡地后退过程中的一个明显标志.属于坡地之一的凤滩水库库岸,也有一些不稳定现象,但并非都是滑坡.有的是沿着节理发育的深切溪沟溯源侵蚀,其源头已经伸入到了河流阶地之中,使阶地面遭受切割;有的是阶地面被数条溪沟分割之后,胜似滑坡而非滑坡;有的是残积坡积层沿着阶地前缘斜坡的部分均质岩层层面顺层滑落.因此,有4个滑坡的说法值得商榷     

陡倾顺层斜坡动力失稳机理分析

针对汶川地震中边坡的破坏形式与坡体结构密切相关的问题,以"5·12"汶川地震中安县高川乡大竹坪滑坡和干磨房滑坡失稳工点为原型,在充分分析滑坡地区工程地质条件及其动力变形特征的基础上,提出采用3维离散元数值模拟技术进行失稳机理对比分析的思路。结果表明:陡倾顺层硬岩斜坡的动力破坏形式以崩滑为主,陡倾顺层软硬互层斜坡的动力破坏形式以滑移弯曲为主;在相同地震作用下,峰值地面加速度(peak ground acceleration,PGA)放大系数与坡体高程总体成正相关,斜坡同一高度处的PGA放大系数由坡表向坡内总体呈现先增大后减小的趋势;陡倾顺层硬岩斜坡的PGA放大系数总体小于陡倾顺层软硬互层斜坡,硬岩斜坡的PGA放大系数范围在2～3,最大值在坡表的3/4处;软硬互层斜坡的PGA放大系数范围在2.5～4.0,最大值在斜坡顶部。此外,陡倾顺层硬岩斜坡的破坏机制为4个阶段:层面部分贯通滑移—锁固段震荡松弛—上部抛射—底部滑面贯通并失稳,而软硬互层斜坡的失稳机理则为:层面错动-部分贯通滑移—下部局部抛出-局部弯曲—高位横向扩展滑移—下部弯曲折断-整体失稳。研究成果可为西南地区高陡顺层岩质斜坡失稳评价及机理分析提供相应的技术支持。     

陡倾顺层斜坡动力失稳机理分析（特约稿）

针对汶川地震中边坡的破坏形式与坡体结构密切相关的问题,以“5·12”汶川地震中安县高川乡大竹坪滑坡和干磨房滑坡失稳工点为原型,在充分分析滑坡地区工程地质条件及其动力变形特征的基础上,提出采用3维离散元数值模拟技术进行失稳机理对比分析的思路。结果表明：陡倾顺层硬岩斜坡的动力破坏形式以崩滑为主,陡倾顺层软硬互层斜坡的动力破坏形式以滑移弯曲为主;在相同地震作用下,峰值地面加速度（peak ground acceleration,PGA）放大系数与坡体高程总体成正相关,斜坡同一高度处的PGA放大系数由坡表向坡内总体呈现先增大后减小的趋势;陡倾顺层硬岩斜坡的PGA放大系数总体小于陡倾顺层软硬互层斜坡,硬岩斜坡的PGA放大系数范围在2～3,最大值在坡表的3/4处;软硬互层斜坡的PGA放大系数范围在2.5～4.0,最大值在斜坡顶部。此外,陡倾顺层硬岩斜坡的破坏机制为4个阶段：层面部分贯通滑移-锁固段震荡松弛-上部抛射-底部滑面贯通并失稳,而软硬互层斜坡的失稳机理则为：层面错动-部分贯通滑移-下部局部抛出-局部弯曲-高位横向扩展滑移-下部弯曲折断-整体失稳。研究成果可为西南地区高陡顺层岩质斜坡失稳评价及机理分析提供相应的技术支持。     

顺倾向层状岩质边坡溃屈破坏分析

为了解顺倾向层状岩质边坡的溃屈破坏特性,根据多层层状岩质边坡的溃屈破坏模式,并考虑静水压力和地震的影响,建立了相应的力学模型.采用特殊函数理论进行分析,得出各层岩体溃屈曲线的理论公式,对此类边坡溃屈破坏的临界坡长和破坏位置进行了求解.分析了岩石弹性模量、层间滑动面强度、岩层厚度、层面倾角等因素对此类边坡溃屈破坏临界坡长的影响.针对工程实例的分析结果与实际情况符合较好,证明了该理论的正确性.     

库水位下降速率对上孝仁村滑坡的稳定性影响

为探寻三峡坝址水库蓄水水位在日降幅(0.6 m/d、0.8 m/d、1.0 m/d、1.2 m/d)的情况下对上孝仁滑坡稳定性的影响.通过监测数据及Geo-Studio数值分析软件模拟出不同工况条件下的滑坡渗流场,在此基础上计算获得了不同工况条件下的滑坡稳定系数.得出的结论表明:上孝仁村滑坡现阶段正处于基本稳定状态,滑坡的稳定性系数随着水库蓄水水位减小而降低,当水库蓄水水位下降到145 m时,滑坡稳定性数值最小.水库蓄水水位下降速率越大,滑坡稳定性数值下降越大.在排除降雨条件的情况下,稳定性系数的下降幅度会随着下降速率的增加而升高.     

风脉寺滑坡前缘阻滑体不同产状稳定性研究

为研究前缘阻滑体产状对滑坡稳定性的影响,以风脉寺深层特大型滑坡为例,在分析滑坡工程地质特征及形成机理的基础上,通过极限平衡法分析并构建前缘阻滑型滑坡力学模型,得到前缘反倾砂砾岩倾角与滑坡稳定性系数的关系。通过构建的力学模型和数值计算,研究了在反倾砂砾岩倾角分别为10°、20°、30°共3种工况下,滑体的位移分布及稳定状况。结果表明:前缘阻滑型滑坡表现出明显的后缘推移挤密现象,滑体变形主要集中在坡体后部;前缘阻滑体倾角与滑体位移呈负相关性,与稳定性系数呈正相关性;前缘阻滑型滑坡力学模型与数值计算得到的稳定性系数具有相同的规律。研究成果可为前缘阻滑型滑坡稳定性评价提供借鉴。     

唐家山堰塞湖库区（北川～禹里段）地震地质灾害触发效应研究

“5·12”大地震具有震级高、破坏性强、次生地质灾害严重的特点。通过地震前后对唐家山堰塞湖库区为中心的沿通口河北川～禹里段地震地质灾害现场地质调查,显示崩塌、滑坡和泥石流数量分别由地震前的5、3、0变为地震后的7、51、10个（条）,地质灾害发育密度和模数分别由地震前的0.26 个/km、46×104 m3/km变为地震后的1.35 个/km、104×104 m3/km,地震后发育密度及模数分别是地震前的5.19和2.24倍,地震产生的边坡破坏效应极为显著。通过分段剖析,得出以下认识：1）距离发震断裂越近,地质灾害发育密度越高,就北川～禹里段沿通口河两岸岸坡而言,发震断裂上盘3 km范围是地震地质灾害的极（强）发育区,3～6 km范围为中等发育区,6～20 km范围为弱发育区,20 km以外基本不受地震影响;2）地震地质灾害主要发育在顺向岸坡以及斜向～顺向岸坡结构内,且以大型和特大型滑坡为特征,常常发生堵江事件;而在逆向坡及斜向～逆向岸坡结构内地震地质灾害总体不发育,即使有也以崩塌为主,且主要发生在单薄山脊以及地形坡度陡峭处;3）地震对大型松散堆积体等整体复活主要受控于其地形坡度及微地貌特征,地形坡度40°以上以及由缓变陡的转折部位是古滑坡等松散堆积体整体或局部容易被地震触发失稳的充分条件,并非所有的古滑坡等松散堆积体均会被地震诱发而整体复活。     

地质背景对倾倒变形体发育的贡献率

倾倒变形体是我国西部山区常见的不良地质体,地质背景是影响其发育的重要内因,而目前对地质背景因子与倾倒变形体发育关系的定量研究较少。统计了47处大型倾倒变形体,选取岩层倾角、坡角、坡高、地貌类型、边坡地质结构、岩层厚度、地震峰值加速度等7个影响因子,将各因子划分为不同区间(类),采用贡献率方法计算出各区间(类)对倾倒变体发育的贡献率,并将其贡献率划分为高、中、低3个等级。结果表明:岩层倾角为[70～90°]、坡角为[40～50°)、坡高为[100～200 m)或≥400 m、地貌类型为高原或山地、地质结构为软硬互层、层厚为薄层、地震峰值加速度≥0.15g的一类地质条件,对倾倒变形体发育的贡献率最高,该类边坡应作为防治的重点。     

基于FLAC~(3D)对含软硬岩互层边坡的变形分析

以南京地区采矿形成的边坡为背景,研究含有硬岩的软硬岩互层边坡的稳定性。运用FLAC~(3D)基于有限元强度折减法,模拟不同硬岩岩层的倾角和厚度对顺向坡和反向坡变形的影响,分析对比上述因素对边坡变形影响的大小。研究结果表明,顺向坡中硬岩的倾角越大,厚度越大,变形越小,并且变形有趋于稳定的趋势;反向坡中硬岩的倾角越大,厚度越大,变形先减小后增大,说明上述因素越大,反向坡越容易产生倾倒变形。     

露天矿反倾边坡破坏模式及加固机制模型试验

为研究露天矿层状反倾边坡出现的大规模弯曲倾倒破坏模式,开展在未支护及恒阻大变形锚索(NPR锚索)支护条件下的45°倾角多节理反倾边坡开挖物理模型试验.采用多源监测系统采集边坡开挖过程中锚索轴力、应变场及位移场等数据.结果表明：无支护反倾层状边坡开挖过程中表现出4种典型破坏模式：后缘带张拉破坏、坡肩叠瓦状破坏、坡腰弯折破坏以及坡底冲切破坏;采用NPR锚索支护后的边坡在相同的开挖条件下未发生大面积失稳破坏;边坡开挖过程中,NPR锚索轴力呈突增、突降及稳定波动3种模式循环演变,分别对应边坡变形过程中单元板裂缝发育、断裂及坡体复稳3种现象;NPR锚索具有吸能特性,且锚索轴力预警准则同样适用于NPR锚索支护下的岩质反倾边坡.     

青藏高原三江并流区重大堵江滑坡孕育规律及其防灾挑战

青藏高原三江并流区剧烈的构造活动和强烈的河流侵蚀导致其高山峡谷中大型堵江滑坡频频发生,并且链生灾害剧烈,严重影响川藏铁路、滇藏铁路等国家重大工程的建设。青藏高原重大滑坡堵江具有独特的天然形成条件以及鲜明的内外动力特征,通过对典型堵江滑坡的考察,建立青藏高原三江并流区堵江滑坡数据库,对认识堵江滑坡地质孕育特征在区域上的普遍性规律及孕灾条件意义重大。本文基于2019年实施的三江并流区堵江滑坡野外地质调查和滑坡地质成因分析,阶段性揭示了堵江滑坡的一般孕育规律：（1）三江并流区的缝合带和活动断裂不仅易使斜坡岩体发生蚀变,从而降低坡体结构的完整性、提高对风化作用的敏感性,还会产生剧烈的地震内动力作用诱发堵江滑坡的启动;（2）堵江滑坡具有发生在倾倒变形的逆倾斜坡上以及岸坡凹岸处的空间分异特性,在河流下切作用下高势能、大方量的滑体往河谷运动形成堵江;（3）河谷中的背斜构造在河流侵蚀过程中为两岸的逆倾或近直立岩层创造了倾倒变形的临空条件,加上背斜核部邻近斜坡岩体的挤压破碎性质,使斜坡结构更易发生深层变形破坏,造成堵江滑坡事件;（4）软弱炭质岩层化学风化在内的外动力地质作用对坡体结构的变形、破坏亦有不可忽视的促进作用。基岩滑坡一旦发生堵江,其潜在的灾害链问题将十分严重,未来需要进一步优化、整合资源,借助高科技手段克服青藏高原滑坡灾害考察的诸多困难。本文通过揭示堵江滑坡孕育的一般规律,为堵江滑坡数据库的完善奠定了基础,有助于应对更严峻的青藏高原防灾减灾挑战。     

猴子岩水库色玉滑坡涌浪灾害链CFD-DEM耦合数值模拟

滑坡涌浪是一种常见的地质灾害现象,由于滑坡体与水体之间存在复杂的流固耦合作用,使得传统的单一介质模型无法进行准确求解。为此,介绍一种基于计算流体力学方法（CFD）与离散单元法（DEM）的流固耦合模型CFD–DEM,采用计算流体力学方法（CFD）求解水体流动,采用离散单元法（DEM）模拟散粒体滑坡运动,充分利用不同计算模型的优势,对滑坡及涌浪演进过程进行数值模拟分析。首先,利用该耦合模型对Robbe–Saule开展的颗粒堆积体坍塌–涌浪试验进行了相同工况下的数值计算,从颗粒坍塌运动过程、涌浪高度演化过程等方面进行对比,结果表明模拟结果与试验结果吻合很好,验证了CFD–DEM流固耦合模型的有效性。然后,将该方法应用于四川省猴子岩水库色玉滑坡–涌浪灾害的演进过程分析,重现了该事件滑坡失稳运动、涌浪产生及传播、涌浪爬升、涌浪回流的全过程,计算结果显示：计算得到的电站进水口处涌浪高度与实测数据较为接近;色玉滑坡从失稳运动至静止堆积的持续时间约为20 s,颗粒平均速度最大达到16.12 m/s;滑坡引起的涌浪约在滑坡失稳10 s后传播到对岸,之后开始沿坡面向上爬升,最大爬升高度达到27.32 m。研究表明CFD–DEM流固耦合模型能够很好地应用于模拟山区河谷大规模滑坡涌浪灾害,可为库区防灾减灾提供高效的技术支持。     

大渡河上游某水电站滑坡体成因机制及稳定性研究

滑坡体位于大渡河上游某水电站闸址右岸,最大厚度73m,据勘探平洞揭露,滑坡体内存在大量假基岩,基本保持一定层序,大部分层理倾向坡外,具有一定的规律性。在深入调查滑坡体基本特征的基础上,结合滑坡体的赋存环境,查明其形成地质力学模式为蠕动-滑移-拉裂破坏模式,以垂直位移为主。最后采用地质分析和极限平衡对滑坡体稳定性进行了综合评价。结果表明,滑坡体的影响因素多数有利于稳定性,在各工况下均满足安全标准,其成果可为拟建工程提供重要参考。     

北盘江大桥岸坡位移特征模型试验研究

利用模型试验原理，建立北盘江峡谷大桥高陡岸坡模型。通过模型试验分析高陡峡谷岩坡在桥基荷载作用下的位移特征，反算实际岩坡在设计荷载下的位移并分析其对桥基的影响。结果表明岸坡在较小荷载作用下的位移量很小且变化不明显，荷载超过设计荷载106倍后位移才明显增加，位移受层理倾向影响较明显。设计荷载下岸坡位移不会对桥基产生不良影响。     

水位变动对库岸古滑坡稳定性影响研究

水库蓄水及水位骤降可能诱发古滑坡复活或部分复活,乃至产生新的滑坡是多数新建大型水利枢纽工程必须面临的工程地质问题.基于水位变动对库岸古滑坡作用机理分析,以某大型库岸古滑坡为研究对象,通过数值模拟探讨水位变动对库岸古滑坡变形及整体稳定性的影响,结果表明:库岸古滑坡对水位变化敏感,随库水位上升向库区方向变形逐渐增大,坡脚和滑动带塑性区不断发展;当水位骤降时将导致局部失稳,并有可能引发渐进性破坏.研究成果对同类工程的边坡治理及边坡预警具有指导意义.     

时间序列分析与支持向量机的滑坡位移预测

滑坡在变形演化过程中,遭受季节性外界影响因素的作用,变形位移时间曲线呈现出阶跃型特征.采用时间序列分析方法,将位移分解为趋势项和季节项.趋势项位移由坡体自身地质条件控制,利用多项式函数进行预测|季节项位移受降雨、库水位和地下水位等因素的季节性作用而变化.选取当月降雨量、累计前2个月降雨量、当月库水位高程、月库水位变化速率和当月地下水位高程作为影响因子,利用进化支持向量机耦合模型进行预测|通过时间序列加法模型得到滑坡总位移预测值.以三峡库区白家包滑坡为例,通过计算得到预测结果与实际监测值基本吻合,其中最大均方根误差为188,而最小相关系数为098.研究表明：基于时间序列分析与进化支持向量机的滑坡位移预测模型,有效反映了阶跃型滑坡位移变化规律与季节性影响因素之间的响应关系,是一种行之有效的滑坡位移预测方法.     

金沙江白格滑坡堰塞坝溃决洪水灾害调查与致灾浅析

2018年10月10日和11月3日,西藏自治区江达县波罗乡白格村金沙江右岸同一位置先后两次发生滑坡堵江事件并形成了巨大的堰塞湖,其堰塞坝在自然泄流和人工开挖泄流槽两种处置方式后溃决。其中,第二次滑坡堰塞坝的溃决洪水给下游西藏、四川和云南3省（自治区）受灾范围内的道路、桥梁、耕地和房屋造成了巨大破坏。为了应对类似的极端、超常规、特大堰塞坝溃决洪水威胁以及相关的基础性研究需要,课题组于2018年12月21日至29日对这次金沙江白格堰塞湖溃坝洪水对下游的受灾情况进行了考察调研。考察以受灾最为严重的巴塘县巴楚河（又称巴曲河）与金沙江的交汇口为起点,直至洪水威胁基本消除的梨园水库库区为终点沿江共计488.6km的受灾河段为主。考察重点为沿岸房屋、道路、桥梁和水利基础设施等受损情况,并对溃坝洪水的最大淹没水位（洪痕）、考察时的河道水位,河道两岸堆积的泥沙及其颗粒级配,桥梁致灾水位等进行了分析,得到了一些有价值的灾情数据与成果,这些成果可为进一步的基础性研究提供一定的数据支撑。     

基于非饱和大孔隙流双重介质模型的浸水边坡水力响应数值模拟

受地形限制,大量公路、铁路等常出现沿库与沿河线,水位变化是引起库岸滑坡的重要因素。目前边坡渗流研究多集中在非饱和均匀流,对大孔隙边坡非平衡流方面研究仍显滞后。为此,以福建省某一典型库区边坡为例,对比了水位上升时考虑非饱和渗流和非饱和大孔隙流时边坡水分场和稳定系数随时间的变化规律,并分析了水位上升速率（v）、大孔隙域水力传导系数（Ksf）、两域交界处水力传导系数（Ksa）、土粒中心至大孔隙边界距离（a）、大孔隙体积占比（wf）等对大孔隙边坡稳定系数的影响规律及权重。研究结果表明：水位上升中,非饱和渗流下边坡内部基质域含水率明显小于非饱和大孔隙渗流下边坡内部基质域含水率。非饱和渗流条件下边坡浅层向内的水力坡度明显大于非饱和大孔隙流边坡且大孔隙边坡中相同位置基质域含水率远大于大孔隙域（最大达18.9倍）。两种渗流工况下,边坡稳定系数随水位上升均呈现先减小后增大的趋势,并于同一水位（在最高蓄水位高程的一半附近）同时达到最小值。相同渗流工况下,且考虑非饱和大孔隙渗流边坡比考虑非饱和渗流边坡稳定系数更小。增加v、Ksf、a、wf或减少Ksa,坡内两域间水分交换减弱,水分将快速运移至坡体深处,引起地下水位上升,促使边坡稳定性最大降幅达17.7％。v、Ksf和wf对边坡稳定影响占权重较大且相当,Ksa和a所占权重较小且约为前者一半。     

Mechanism analysis of landslide of a layered slope induced by drawdown of water level

1 Introduction The instability of slopes on the river banks and the reactivation of ancient slopes, in- duced by drawdown of water level, are great danger for the local residents and for thehydroelectric engineering. A lot of accidents or disasters relating to the drawdown of water level can be found in literatures. In October 1963, the landslide, near the recently constructed Vajont Reservoir dam at that time, caused the failure of the toppest hyper- bolic arching dam in the world, ruined on…     

洪水作用下滑坡稳定性变化研究

每次大的洪水过后,河流两岸通常将会有大量滑坡的产生,而目前对洪水作用过程中滑坡复活研究较少,本文基于极限分析理论建立了洪水作用下曲线形滑面滑坡复活模型,研究了洪水作用过程中不同参数对滑坡稳定性影响情况,结果发现：随着地表水升高稳定性系数升高,随着地下水位升高滑坡稳定系数降低,滑坡在地下水与土体内摩擦角折减双重作用下,滑坡在内摩擦角15°-25度范围内有一个复活破坏过程;随着冲刷深度增加稳定性系数降低,随着边坡高度增加,冲刷深度对稳定性系数影响减小;相对于其他参数,冲刷深度与内摩擦角对稳定性系数影响大。