复杂渠坡稳定性分析方法比较

目前边坡稳定性分析方法主要有刚体极限平衡法、有限元极限平衡法以及有限元强度折减法3种.为了分析这3种方法以及不同屈服准则在边坡稳定计算中的差异性,以南水北调工程中某典型复杂渠坡为例进行比较计算.结果分析表明,3种计算方法所得渠坡稳定安全系数相近,其中强度折减法中不同的屈服准则对计算结果影响较大.鉴于M-C准则在应力空间中屈服面棱角会对数值计算稳定性产生影响,建议优先采用与M-C准则相匹配的D-P3或D-P4作为强度折减法的屈服准则,由此计算得到的边坡稳定安全系数合理,且参数折减时能保持计算过程具有良好的稳定性.     

基于原型监测与数值分析的深挖方渠道安全评估

针对深挖方渠道安全评估的难题,选取典型深挖方断面分析监测资料反映的渠坡运行状况,并使用ABAQUS软件开展有限元反演分析,基于实测资料和数值分析来评估深挖方渠道的渗流和变形,并以此为依据对深挖方渠道进行安全评价。结果显示:渠道区域地下水位较低,不会影响边坡衬砌稳定,渠水有微弱外渗,坡面渗水很可能来自局部含水层,渠坡渗流稳定;渠坡最大侧向变形小于40 mm,位于渠坡表层,实测位移与计算至失稳的位移值相比占比不到10%,尚无深层滑动迹象,渠坡变形有较大安全储备;强度折减法计算的渠坡稳定性安全系数为1.64,满足设计要求,抗滑桩和坡面梁结构支护效果好;渠道运行状况良好。研究结果表明,采用原型监测与数值分析相结合的方式,能较好的评估深挖方渠道的实际安全状态。     

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。     

荆江河段生态护坡结构对近岸水流影响试验研究

为了选择固土能力强、结构稳定、生态影响小的护坡结构,以长江荆江段为例,通过护坡概化模型水槽试验,分析了不同生态护坡结构对近岸水流结构的影响。研究表明:钢丝网石笼和护坡砖本身对近岸水流流速影响较小,对结构下层的土体有较好的守护作用,但在没有辅助措施或植被覆盖的情况下,对表层土体缺乏有效的守护;植被护坡植物能减缓近岸流速、减弱水流对表层土壤的直接冲刷,但守护岸坡稳定性较差,下层土体易被掏刷。将硬质结构护岸与植被护岸相结合,可减弱表层土壤的流失并对岸坡下层土体进行有效守护。将生态型护坡结构运用到长江中游荆江河段航道整治工程中,现场应用效果较好。     

远距离输沙渠道设计原理与方法

远距离输沙到低地或直接入田，是当前引黄灌区泥沙处理的重要措施之一。输沙渠道设计首先要保持不淤，并在渠道周界可动条件下要保持渠道稳定。输沙渠道设计的基本关系式应是水注挟沙力关系、河相关系、水流连续原理及阻力公式。已有的这些关系式多数经验性太强不能反映他们彼此独立而又相联系的特点。如已有的流速为主要变量的渠道挟沙力经验式中没有把阻力系数作为一个影响因素；水流连续公式中没有反映出断面形态的影响，而确定渠     

一维溃坝波在斜底坡河道中演进的解析解

应用特征线理论建立了一维瞬时全溃洪水在下游无水、斜底、梯形河道中演进的解析模型,结果显示Ritter解为本文模型在平坡底、矩形断面河道下的一个特解。依据导出的解析模型,对河道底坡的影响进行了分析计算,表明正坡会加速溃坝洪水的演进而逆坡有阻滞作用,而且这种底坡促流或阻流效应具有随时间增长的特点。     

冲积河流稳定平衡条件与断面几何形态的数理分析

冲积河流稳定平衡条件长期以来被认为无闭合解,致使众多经验假说得以应用。本文通过将两个无量纲断面形态参数宽深比和边坡角度引入到冲积河流三大基本运动方程中,详细分析了推移质输沙率与这两个变量之间的复杂关系,从数学上推导得出冲积河流达到稳定平衡的水动力学条件是推移质输沙率最大。河流达到稳定平衡时的过水断面形态数学表达式表明,天然冲积河流在平滩水位时所展现的水力几何关系是河流通过调整过水断面形态达到的稳定平衡的结果。     

河南某黄土高边坡稳定性分析

土坡的稳定性是各类工程中常见的问题,对于有黄土组成的边坡稳定研究已有较多的方法及经验。现针对河南某一黄土高边坡渠道,利用Ge0-slope软件分析黄土边坡的稳定性。利用Ordinary,Bishop,Janbu不同方法对比,得出黄土边坡的稳定情况,为生产和安全提供保障。     

渠道边坡的稳定性分析及加固治理

渠道边坡是渠道开挖所形成的人工边坡,渠道边坡的失稳将直接影响到渠道的正常输水和灌溉效益的充分发挥。本文结合湖北长阳丹水撇洪渠右岸变形边坡这一实际工程,在滑坡成因分析、参数研究及滑坡稳定性评价的基础上,根据变形边坡区不同部位的可能滑动失稳形式及潜在滑动面位置,提出了分区综合加固治理措施。既达到了治理效果又节省人力物力,可供从事渠道边坡及类似工程的稳定性评价和治理的工程人员参考。     

预应力锚索在长洲船闸高边坡加固中的应用

结合长洲水利枢纽工程船闸下游引航道高边坡的工程地质条件,经方案比选,最终采用预应力锚索加固防护方案并实施,现船闸已通航3年,边坡稳定,达到预期目的.     

基于洪水涨冲落淤特性分析游荡性河道双岸整治对冲淤的影响

基于黄河下游及主要干支流、美国密苏里河和密西西比河的实测资料,分析了低含沙洪水和高含沙洪水的输沙与冲淤特性。研究表明,河道沿程比降虽然变缓,但河宽变窄,流速沿程增加,是造成冲积河流保持洪水输沙平衡的边界条件。底沙的运动比洪水波传播得慢,是造成洪水在河道中长距离冲刷的根本原因,而与河道的比降陡缓关系不大。河道输沙特性呈现"多来多排",是形成河床沿程冲刷的水流动力条件。通过黄河下游河道双岸整治,河道形成窄深、归顺、稳定的河槽,使洪水造床和输沙作用增强,从而对河道冲刷作用增加。     

沟道截断对分布式土壤侵蚀学坡长提取的影响

地形是影响土壤侵蚀的重要因子,分布式土壤侵蚀学坡长是地形因子的重要参数。坡长与侵蚀过程相关,且受地形影响较大,在提取过程中,遇到沟道截断,坡长不再累计。由于沟头位置较难确定,通常沟道提取采用设置一定的汇水面积阈值来实现。然而,沟道对坡长提取结果的影响、不同阈值对坡长提取结果的影响、在无法确定沟头位置情况下如何更加合理地设置截断阈值等问题,亟待研究。本文以黄土高原县南沟和韭园沟流域DEM为数据源,对沟道引起的坡长截断进行对比分析。结果表明,沟道截断对坡长提取的平均值影响小于对坡长最大值的影响;不同区域对坡长的影响小于阈值设置的影响;黄土高原地区的沟道截断阈值可参考平均坡长降低的变化率为4%来设定。     

格网石笼在粉砂土河道疏浚工程中的推广与应用

粉砂土遇水液化,流动性强,不易固结;粉砂土河槽边坡基础易失稳、塌方,淤积严重,影响河道堤防及行洪安全。若采用全断面河槽护砌,不仅投资大、工期长,而且环境生态效益差。宿迁市宿城区西民便河治理工程采用格网石笼固坡脚,取得了较好的经济社会效果。该技术实用、简单,造价低廉,彻底解决了粉砂土河槽边坡失稳的问题,具有广阔的推广应用价值。     

塔里木河河槽形态调整特点及影响因素Symbol`@@

为确定塔里木河干流河槽形态调整过程及特点,根据2005—2013年实测水沙数据及断面资料等,分析了塔里木河河槽形态演变特点及影响因素。结果表明:2005—2009年中上游河段河槽逐渐萎缩,平滩面积总体呈下降趋势;2010—2013年汛期水流冲刷强度增大,游荡型河段平滩河槽形态主要体现为横向调整,断面趋于宽浅,过渡段相对稳定,弯曲型河段汛期水流冲刷强度变化趋势与游荡型河段一致,期间平滩河宽变化较小,断面朝窄深方向发展;2009—2011年游荡型河段和过渡段纵比降减幅分别为1.7%和3.0%,河床比降趋于调平,弯曲型河段纵比降增幅为1.6%,河床略微冲刷;水流冲刷强度能够较好地响应河槽形态变化,可用于预测塔里木河平滩河槽形态冲淤情况。中上游河岸土体在近岸水流作用下容易分解,稳定性差,在一定程度上加快了河床调整过程。     

引江济淮工程软岩及膨胀土边坡锚固现场试验

引江济淮试验工程河道边坡存在膨胀土及软岩,考虑耐久性引入GFRP锚杆加固边坡。为了比较GFRP锚杆和钢筋锚杆的锚固效果,开展现场水位升降试验,观测相同地质条件、不同加固方式下锚杆荷载和边坡位移差异。结果表明:GFRP筋和钢筋框架锚杆加固河道边坡时,水位升降导致的边坡位移相近且均小于2.2 mm,锚杆应力峰值远小于各自抗拉强度,两种锚杆的锚固效果相近;GFRP锚杆承担荷载小于钢筋锚杆,且无水期荷载表现更稳定;在无锚固条件下,水位升降10 m仅影响边坡1 m深度内的软岩,加长锚杆对提高软岩边坡稳定性无明显作用;水位骤降时,5 m长GFRP无框架锚杆应力和加固区边坡位移增量分别为1.21 MPa和1.38 mm,而8 m长GFRP框架锚杆应力和加固区边坡位移无明显变化,框架锚杆加固形式效果显著占优。具有低模量特征的GFRP锚杆与膨胀土和软岩具有较好的变形协调性,控制相同变形量需要承担的荷载较小,更有利于边坡耐久性。     

南江县古坟坪滑坡降雨入渗观测与稳定性分析

为研究降雨条件下浅层土质滑坡的入渗规律及其对稳定性的影响,以南江县古坟坪滑坡为例,对该滑坡区及其邻近区域开展了不同深度体积含水率和基质吸力监测。结合实时降雨量资料,分析降雨条件下坡体内部的含水率和吸力的动态变化过程,并基于无限边坡模型开展坡体稳定性计算。结果表明:2^#监测点位于滑坡邻近区域,初始体积含水率随深度的增加而减小,但滑坡区后缘存在基岩汇水点,导致1^#监测点初始体积含水率随深度的增加而增加;1^#监测点基岩面处存在入渗的优势通道,降雨时基岩面处体积含水率最先响应;降雨过程中稳定性系数随着深度的增加不断减小,最危险的滑动面处于基岩面,但是现阶段滑坡处于稳定状态,稳定性系数>1。通过对滑坡体入渗规律和稳定性的分析,可为该类典型滑坡的预报预测、危险性评估及灾害治理提供科学的理论依据。     

土工袋修复膨胀土边坡抗滑稳定分析与摩擦特性试验

通过引入单一安全系数,基于极限平衡法,推导土工袋修复体两种滑动模式的抗滑稳定性计算公式。通过土工袋摩擦试验,研究不同袋内材料、土工袋排列方式、竖向压重以及运行环境（水上或水下）等条件下的土工袋袋体层间和袋土之间的摩擦特性,试验结果表明：袋装膨胀土土工袋堆叠为交错排列的过程中形成的咬合作用和嵌固作用将土工袋袋体无缝排列的层间摩擦因数0.714提升至0.920;土工袋浸泡于水下进行摩擦试验,水的润滑作用会导致土工袋袋体层间以及土工袋袋土之间的摩擦因数从0.920降低至0.901。采用土工袋抗滑稳定公式与摩擦试验得出的摩擦因数,对南水北调中线工程中土工袋修复膨胀土边坡案例的两种滑动形式进行抗滑稳定性分析,得出土工袋修复体最小安全系数为1.25,论证了土工袋修复膨胀土边坡的效果。     

三峡下游沙卵石河段纵剖面形态对枯水位影响

采用近期河床地形及枯水位资料,分析计算了三峡下游沙卵石河段纵剖面形态对沿程枯水位的影响.结果表明：芦家河浅滩是河段内主要控制性河段,对抑制宜昌水位下降起着关键性的作用;下游枝江浅滩、江口浅滩对枝城以上河段枯水位直接控制作用甚小,但对芦家河以下的水面比降影响很大.在将来冲刷过程中,经过江口、枝江、芦家河三个控制性浅滩河段的缓冲作用,陈二口以上段的水位不致发生大的变化,但下游枝江、江口浅滩段水面陡坎可能加剧.     

Lithological controls influence river form in contrasting sub-catchments: The Scamander and Avenue Rivers,Tasmania

Bedrock influence on river channel form is difficult to assess, with many catchments dominated by glacial erosion and with blanketing sediments from both pluvial and fluvial sources. The Scamander catchment in Tasmania lacks glacial history and features two bedrock-confined sub-catchments of similar area and maximum flow length, but one dominated by Mathinna Group sedimentary rocks, and the other with large areas in granite lithology. Lithology types, stream network parameters and near stream slope angles were analysed using geographical information systems, and results of stream cross sections, channel form and planforms were compared for each lithology. Results showed that granite features low gradient, shallow streams with channel slope cross sections of <10°. Granite channels are irregular and dominated by large boulders that create channel roughness and resist incision. Weathering products of coarse quartz sand provide anchorages for in-channel vegetation. By contrast, sedimentary Mathinna Group rocks feature steeply incised trough-like channels, with near-channel hillslope gradients mostly between 30° and 50°. Rectangular blocks disintegrate to gravel cobbles on the channel bed, providing poor anchorage for vegetation. Mathinna lithology influences steep, low roughness channels, and stable, incised recurved meanders formed by river interaction with vertical layers of resistant rock. The resistant bedrock lithology is demonstrated in this study to influence varied river planforms, near-channel slope gradients, channel sediments and cross sections.     

澜沧江某水电站控制性结构面对岩质边坡的失稳破坏影响

边坡的控制性软弱结构面是决定岩质边坡失稳破坏模式及稳定性的重要因素。为研究其对边坡的影响,以西藏某拟建水电站中坝址溢洪洞出口边坡为研究对象,运用野外现场调查、工程地质分析等方法对边坡岩体控制性结构面进行了详细分析,并选取典型剖面分析潜在不利滑移面,并运用刚体极限平衡法计算其稳定性。结果表明:边坡发育陡倾坡外优势结构面及一组中—缓倾坡外不利结构面,边坡破坏模式以滑移-拉裂型为主,以控制性不利结构面为边界。边坡可能产生四组潜在滑移面,边坡碎裂松动岩体SL12及SL14区域产生浅表层弯折、脆性倾倒破坏模式。稳定计算结果表明天然工况下边坡基本稳定,暴雨及地震工况下边坡控制性软弱结构面参数会大大降低,稳定性系数大幅减小,边坡可能发生失稳破坏。研究成果可以为水电站工程建设及设计提供一定依据。