三峡库区树坪滑坡地下水变动研究

以三峡库区树坪滑坡为研究对象,利用监测仪器对该滑坡地下水位进行监测,并结合库水位、日降水量及位移监测数据分析库水位和降水对滑坡变形的影响,结果表明:降水对滑坡体高程约180 m处地下水位影响不大;树坪滑坡变形主要为局部变形,变形主要发生在滑坡前缘,滑坡前缘变形主要是库水位升降引起的。利用Geo-studio软件进行渗流数值模拟,模拟4种库水位上升或下降工况下滑坡体前缘地下水位的变动情况,结果表明:库水位上升或下降时对滑坡体前缘地下水位影响较大,且地下水位随库水位的波动而变化;在库水长期浸泡作用下,滑坡体发生软化,强度降低,且库水入渗后,因滑坡体渗透性小而在土体内产生渗流力及超静孔压,并缓慢消散,进而引起滑坡体局部变形。     

库水上升对含软弱夹层滑坡稳定性影响模型的试验研究

为研究库水作用对含软弱夹层滑坡稳定性影响,采用含软弱夹层的滑坡模型进行库水升降作用试验,测量了库水升降过程中滑坡体内土压力、孔隙水压力的变化情况,以及滑坡体内若干部位的位移情况。结果表明:库水位上升时,库水浸泡滑坡阻滑段导致阻滑力降低,滑坡稳定性随之降低,引起滑坡产生位移变形;库水上升过程对滑坡稳定的影响分为稳定、缓慢变形及整体滑移阶段3个阶段,3个阶段表现出不同的力学及变形特征,也反映了滑坡体稳定性随库水上升而下降的过程;滑坡体中软弱夹层为滑坡体内的薄弱部位,是决定滑坡稳定性的关键部位。     

离散卡尔曼滤波法在滑坡变形预测中的应用

讨论了树坪滑坡的基本特征及其形成机制,介绍该滑坡的监测系统。变形监测表明树坪滑坡的变形主要与滑坡体的地形地貌及土层结构有关,而大气降雨及三峡水库库水位的影响是导致树坪滑坡产生变形的外界因素。使用泰勒级数建立滑坡变形与时间的函数关系,并将泰勒级数的余项及时间变化的2次方及3次方的系数变化量看作数学期望为零的动态噪声,建立卡尔曼滤波模型,应用于滑坡变形的预测预报。算例计算结果表明卡尔曼滤波模型的拟合效果和预测效果良好。     

马延坡滑坡体深部位移监测成果分析

马延坡边坡是向家坝水电站工程施工的重要区域,由于边坡开挖切脚和大量降雨影响,形成大规模滑坡趋势,对向家坝工程顺利施工影响重大.为此,布置了深部变形观测孔(测斜孔),对该滑坡体的深部位移进行了连续监测.根据监测成果确定了滑动面的具体位置,并跟踪分析了滑坡体的变形规律,为指导滑坡体的综合治理发挥了积极的作用.     

四川月儿田滑坡变形监测分析及治理效果评价

月儿田滑坡位于四川省邛崃市高何镇靖口村付溪沟右岸,由上下两个滑坡体构成,为地震诱发的推移式土质滑坡。首先利用GPS静态测量和全站仪对滑坡体变形进行监测,综合分析了变形监测曲线与降雨数据;再运用灰色关联法计算滑坡体各监测点位变形与降雨的关联度,选用GM(1,1)模型预测滑坡累计变形量进而评价治理工程效果。结果显示:月儿田滑坡变形与降雨相关性较好,但不同监测点位对降雨的响应程度存在差异,这与滑坡体的变形破坏现象相吻合;月儿田滑坡截排水工程治理效果有限,后续的抗滑桩工程则能有效控制滑坡变形,目前工程的综合治理效果初步实现。     

基于地表水优势入渗的裂缝深度对古滑坡复活变形的影响研究

持续降雨条件下的古滑坡体复活对水利工程的安全运行存在严重的潜在威胁。文章以溪源水库上游的溪口古滑坡体为例建立对基层古滑坡体概化模型,利用数值模拟的方法对地表水优势入渗条件下裂缝深度对古滑坡复活变形的影响展开研究。结论显示裂缝的存在会对滑坡体的地下水渗流场和位移场产生影响,裂缝的深度越大发生复活变形需要的降雨时间越少,越容易诱发滑坡体沿着原滑坡带的大规模推移式失稳破坏。     

阶跃型滑坡综合变形预测及监测预警方法研究

大型库岸滑坡的长期变形在汛期降雨作用下呈现明显的周期性“阶跃式”陡增特征。针对阶跃型滑坡的变形特征，本文提出了一种多源数据“融合-预测-预警”的三步式滑坡监测预警方法：(1)“融合”,即基于经验模态分解法将多点位移监测数据分别分解为趋势项和周期项，采用加权值法分别融合不同监测点的趋势项和周期项位移得到融合趋势项和融合周期项序列，并将两者叠加得到滑坡体的现状综合变形时间序列；(2)“预测”,即引入“一个预测周期”概念，采用滑动多项式拟合法和随机森林算法分别对融合趋势项和融合周期项进行预测并叠加得到滑坡体的预测综合变形时间序列；(3)“预警”,即基于斜率变点分析方法搜索综合变形曲线的“稳定点”和“跃迁点”,确定稳定变形和加速变形区间的斜率，建立阶跃型滑坡的四级递进式分级预警模型，基于该预警模型对滑坡现状进行预警。以向家坝水库某滑坡体自动化位移监测数据为研究对象，采用本文所提方法对该滑坡进行了综合变形预测和监测预警，结果表明：综合变形时间序列可以整体反映滑坡的变形演化规律，且预测结果可靠，根据分级预警模型判断此滑坡体当前处于稳定变形阶段(Ⅰ级预警)。     

白家包滑坡变形监测分析

香溪河流域的白家包滑坡是三峡库区重要的滑坡之一,自库区蓄水以来,该滑坡的变形正在逐步加剧.采用钻孔测斜仪、伸缩计和全站仪对滑坡体进行监测,结果显示:白家包滑坡中部存在两个明显滑动面,滑坡目前处于蠕动变形阶段,后缘拉张,中前部膨胀.通过该滑坡的变形监测数据,可以定量的分析和描述滑坡的运动状态,对三峡库区其他类似滑坡的研究具有重要的指导意义.     

考虑阻力作用的碎石土滑坡涌浪数值模拟方法研究

滑坡涌浪是库区水灾害的风险来源之一,开展涌浪预测研究对提升航道安全,减小近岸洪水风险具有重要的工程应用价值,但滑坡体入水形成涌浪的动力过程十分复杂,目前对其进行准确模拟仍是棘手的问题。基于等效流体假设,将非均质的碎石土滑坡视为连续的特殊流体,通过自定义函数编写滑坡体沿滑动面运动的摩擦阻力程序,利用Realizable k-ε湍流模型与VOF法建立了碎石土滑坡涌浪数值模拟模型。研究结果表明：该方法可较好地模拟碎石土滑坡体水下运动与堆积形态,且获得的涌浪波幅精度较高;阻力模型中摩擦系数与内摩擦系数同滑坡体的变形速率分别成反比关系,而湍流阻力系数增大仅能减缓滑坡后缘的变形速率。研究成果可为定量评估碎石土滑坡涌浪灾害风险、制定库区涌浪灾害紧急避险预案提供参考。     

碎石土滑坡演化过程及其防治对策分析

碎石土滑坡是南方地区常见的滑坡类型,危害严重。基于详细勘查、综合分析评价,以湖南韶山宋家湾滑坡为例,根据地质环境条件、工程地质特性等,对碎石土滑坡的变形因素、破坏机制和演化过程进行了系统分析,并在此基础上提出了工程防治对策。研究表明:影响碎石土滑破稳定的最直接因素是降雨和人类工程活动;该滑坡经历了老滑坡和新滑坡2个时期和老滑坡体的形成、滑坡体堆积、滑坡体复活及其破坏变形4个阶段;常见的工程治理措施有排水、支档和锚固,根据宋家湾滑坡体实际情况,在应急阶段采取了裂缝回填、石笼压脚的措施,在综合治理阶段采取了双排抗滑桩、挡土墙和截排水等防治工程,治理效果显著。     

滑坡变形的回归-神经网络预测模型研究

受多种因素影响,滑坡变形具有趋势性和随机性的特点。从滑坡变形监测数据着手,将监测数据分离成趋势值和随机值,建立了滑坡变形的回归-神经网络预测模型。该模型采用逐步回归方法对滑坡变形的趋势值进行预测,用BP神经网络预测方法对滑坡变形的随机值进行预测。利用金沙江乌东德坝址区金坪子滑坡TP06点高程位移变化实测数据,对该模型进行了验证。结果表明:预测误差不超过11%,具有较高的预测精度。     

考虑库岸稳定的库区水位升降控制方案研究

在西南地区的大型水电项目中,库区内一些难于治理的大型滑坡堆积体,常会因库水调度而复活,因此需要对库区水位升降的幅度进行控制。以黑水河库区内已复活的某堆积体滑坡为实例,利用滑坡DM01监测点垂向位移变化实测数据,详细地分析了初期蓄水期间滑坡的动态变化规律和特征,并拟定了库区水位升降控制方案。为了论证该控制方案的可行性,提取了库水位等控制滑坡变形的主要影响因素,利用逐步回归法建立了堆积体滑坡位移的回归预测模型,对控制方案下的滑坡变形趋势值进行了预测,结果表明拟定的控制方案能有效避免滑体再次产生复活。     

某古碎石土滑坡复活机制与稳定性研究

为研究某碎石土滑坡复活机制及主要诱发因素,通过工程地质分析、监测和数值计算,分析了其成因机制与发育规律,利用监测数据分析了滑坡位移与降雨量之间的对应关系,揭示了碎石土滑坡变形机制以及诱发因素,分析了降雨对碎石土滑坡稳定性的影响。得出以下结论:该滑坡是多期复合型滑坡,具有牵引破坏特征,且监测数据结果分析表明,滑坡变形与降雨具有较好的对应性,降雨是滑坡的主要诱发因素。运用研究结果对滑坡进行了稳定性分析,结果表明滑坡稳定性较好。     

基于影响因子的GM(1,1)-BP模型在八字门滑坡变形预测中的应用

滑坡的预测预报是世界性难题,特别是如何把外界影响因素定量计入到滑坡中长期预报模型中。在滑坡中长期预报模型适用性分析的基础上,提出了基于影响因子的GM(1,1)-BP模型,该模型能考虑库水位、降雨等外界影响因素。以三峡库区八字门滑坡为例,在八字门滑坡工程地质条件的基础上,通过对位移、库水位、降雨等监测资料的分析,系统研究了八字门滑坡的变形特征、影响因素和变形破坏模式。在确定八字门滑坡影响因子的基础上,分别采用本文模型、GM(1,1)模型和不考虑影响因子的BP神经网络对滑坡位移进行了预测研究,发现本文模型预测精度较高。     

WA-BT-ELM耦合模型在黄土滑坡位移预测中的应用

黄土滑坡的变形演化过程往往受到多种因素的影响,呈现出非线性特征。基于小波分析函数(Wavelet Analysis,WA)、提升回归树(Boosting Regression Tree,BT),以及极限训练机(Extreme Learning Machine,ELM)方法,提出一种名为WA-BT-ELM的黄土滑坡位移预测新方法。该方法将非线性位移数据作为一时间序列,运用小波分析函数将监测点累积位移曲线分解为若干子小波;随后使用提升回归树对所有子小波进行重要度分析,剔除相关性不高的子小波以去掉冗杂信息;最后运用极限训练机,结合筛选得到的子小波对滑坡位移进行预测分析。基于该模型对甘肃省永靖县黑方台滑坡区的滑坡位移监测数据进行预测,得到了优于ANN,BPNN,SVM,ELM,以及WA-ELM预测模型的结果,故认为WA-BT-ELM模型是一种有效的黄土滑坡位移预测方法。     

滑坡变形趋势判断及时间效应研究

为研究滑坡的变形趋势及时间效应,首先采用三次样条法插值对监测数据进行预处理,再利用R/S分析方法分析各监测点的监测数据及滑坡变形的时间效应。结果表明：各监测点两序列的Hurst指数均大于0.5,都具有持续性增长的趋势,但变形-时间序列较速率-时间序列具有更强的持续性;滑坡的主要变形路径将随后期的持续变形而有所改变,并使其余各监测点的变形趋势也有所改变。通过上述研究,以期对滑坡后期的工程治理有一定的指导意义。     

堰塞坝漫顶溃口流量变化过程的数值模拟

根据一般滑坡堰塞坝特点和实际观测到的堰塞坝溃口发展规律建立了一个溃口扩展模式,并将溃口扩展过程归纳为溃口垂直下切、横向扩展和坝坡溯源冲刷3种主要表现形式,采用通过试验资料建立的高强度泥沙冲刷计算公式将这3种表现方式联系在一起,建立了堰塞坝逐渐溃决数学模型,并利用实测溃坝资料验证了模型的可靠性.考虑到溃坝洪水计算的极大不确定性,本文对计算模型中的关键参数给定一定变幅范围进行计算,研究了其对计算结果的影响.研究结果表明,堰塞坝残留坝体高度和坝体物质抗冲性是影响溃坝流量的最重要因素,库容特性的影响相对较小.     

库水与降雨作用下白水河滑坡加卸载响应比分析

根据加卸载响应比理论的基本原理,以月降雨量和库水位的变化量作为堆积层滑坡的加卸载参数,以滑坡变形加速度作为其加卸载响应参数,计算白水河滑坡上监测点的加卸载响应比,并总结白水河滑坡加卸载响应比的特征。研究结果表明:相对于常规的基于位移时序曲线的滑坡变形分析,加卸载响应比可以考虑滑坡"外部荷载-位移-时间"三者之间的关系。在滑坡受到外界因素扰动后,变形趋势加剧,其加卸载响应比升高,稳定性系数减小;外界影响因素消失后,变形趋势减弱,加卸载响应比又有所降低,稳定性系数有所回升。利用加卸载响应比的这一特征可以对滑坡进行预报。     

三峡库区万州金金子滑坡动态变形规律分析

万州区金金子滑坡是三峡水库右岸涉水覆盖层滑坡,在降雨、人工活动等诱发因素影响下,局部发生了较大的变形破坏。该滑坡于1996年发现变形迹象,2003年库区大坝蓄水后仍存在变形,滑坡近20 a来变形持续,2016年滑坡体局部发生了变形破坏。在深入分析滑坡变形特征基础之上,充分利用现场监测数据,从地质因素和环境因素两方面对滑坡成因及变形破坏规律展开研究。通过地质调查发现,斜坡区大量松散崩坡积物堆积于下伏近水平粉砂泥岩上,斜坡形态呈阶梯状,其上冲沟发育,大片覆盖人工种植苗木。滑坡监测数据显示,位移变形曲线存在突变,突变后趋于平缓,在突变前期研究区内有明显的降雨过程。分析认为：滑坡整体仍存在持续变形,局部区域变形失稳后趋于平缓;阶梯状斜坡上覆的松散堆积体和下伏的软弱地层为滑坡变形的地质基础;降雨以及人类工程活动则为该滑坡的主要诱发因素。