水库型滑坡稳定性动态变化过程有限元分析

以长江干流上大型岩床土质涉水白水河滑坡为研究对象,结合地质勘察、宏观变形迹象及监测成果分析,对水库型滑坡的变形特点及水动力作用下的稳定性进行了有限元分析,揭示了库水位变化、降雨对滑坡稳定性影响的特点。结果表明,白水河滑坡的变形和稳定性主要受库水位下降和强降雨的影响。研究成果可为水库型滑坡的灾害防治提供参考。     

库水与降雨联合作用下藕塘滑坡稳定性研究

三峡库区因降雨充沛、地质环境脆弱而地质灾害频发,库水及降雨作用是导致库区滑坡变形破坏的重要影响因素。藕塘滑坡为一滑体深厚、多序次解体、规模巨大的靠椅状顺层岩质涉水滑坡,通过建立藕塘滑坡多滑带地质模型,来研究库水联合降雨作用下滑坡的变形和稳定性。结果表明,藕塘滑坡为动水压力型滑坡,浅层滑体对降雨强度和库水位波动敏感性较高,其稳定性主要受库水位波动影响;深层滑体稳定性在降雨强度低于160 mm/d时受库水位波动和降雨强度综合作用影响,反之主要受降雨强度影响;虽然前缘反翘段和前期治理工程具有一定阻滑作用,但藕塘滑坡整体处于潜在欠稳定状态,在大暴雨及库水位骤降作用下可能发生失稳破坏。     

基于地表位移监测成果的水库型滑坡变形机制分析

三峡水库蓄水及水位升降,将改变涉水滑坡体内的水文地质条件,对滑坡稳定产生影响,往往会造成老滑坡的复活和新生滑坡出现。白水河滑坡是长江干流上大型岩床土质涉水滑坡,该滑坡自2003年6月三峡水库蓄水至135 m以来,滑坡变形加剧,变形呈现明显的台阶状,滑坡变形与库水位变化具有明显的相关性。基于多年的专业监测成果,结合地质勘察、宏观变形迹象分析,本文对水库型滑坡的变形特点及水动力作用条件进行了分析,结果表明,白水河滑坡的变形主要受库水位下降的影响,库水位上升对滑坡变形有抑制作用,降雨对滑坡变形有一定影响。     

基于多种监测手段的黄土坡滑坡变形演化规律

依托巴东黄土坡滑坡地表及深部位移监测点,收集相关的监测数据,分析黄土坡滑坡变形破坏特征。结果表明,黄土坡滑坡地表位移量从后缘向前缘逐渐增大;深部位移监测表明,黄土坡滑坡深部变形大部分发生在主滑带附近,少量次级滑带也发生了错动变形,主滑带附近的位移速率一般大于次滑带附近的位移速率,地表与深部位移均有分区性,前缘地带深部位移最大,中部次之,侧缘较小;地表监测与深部位移监测对比分析表明,黄土坡滑坡地表位移是由深部位移引起,有整体变形迹象。同时,结合三峡库区水位升降和降雨的变化情况,研究黄土坡滑坡变形破坏与库水位升降和降雨间的关系。黄土坡滑坡稳定性与库区水位升降和降雨有一定相关性,在评价其稳定性时应当考虑库水位升降和降雨的作用。     

基于诱发因素作用特征的滑坡变形时序模型

降雨、库水位变化是滑坡发生的主要外在诱发因素,降雨和库水位变化的滞后性和周期性是滑坡变形的重要作用特征。考虑降雨及库水位变化的滞后性和周期性对滑坡累积位移的影响,直接将降雨和库水位变化作为滑坡变形位移预测的影响变量,建立多元时序模型。以三峡库区秭归县白水河滑坡为例,首先用灰色模型提取趋势项位移,然后利用滞后的降雨量和滞后的库水位的变化量预测当期的周期项位移,最后将趋势项位移与周期项位移叠加,得到滑坡累积位移的预测值。结果显示,此方法能够很好地反映滑坡诱发因素对滑坡变形的动态影响,预测的平均绝对误差为1.97%,预测精度较高。     

滑坡治理工程对库水位变化的响应特征 ——以三峡库区张飞庙滑坡为例

三峡库区张飞庙滑坡是三峡水库蓄水后引发的堆积层推移式大型滑坡,采取的主要治理工程措施有:削方减载、反压坡脚和实施抗滑桩工程。基于对滑坡2007～2009年现场监测数据的研究,分析了治理前后滑坡变形特征以及抗滑桩对库水位变化的响应特征;采用数值模拟手段对比分析了库水位连续变化过程中,滑坡体的应力、变形、稳定性和抗滑桩滑面处弯矩与库水位变化的关系。研究表明:治理工程实施后,滑坡变形得到了有效控制,在库水位作用下,滑坡治理范围的变形要明显小于滑坡前缘未治理区域,滑坡体及抗滑桩在库水位160～165 m变化或者水位变幅超过0.6 m/d时受影响最大。     

三峡库区木鱼包滑坡不同库水升降速率变形响应离心模型试验研究

本文采用地表位移监测和离心机模型试验研究了木鱼包滑坡在不同库水升降速率条件下的变形响应规律,取得以下认识:(1)木鱼包滑坡在重力和库水等因素作用下,促滑段不断挤压抗滑段而发生推移式蠕滑变形.(2)木鱼包滑坡变形主要受库水位高程和升降速率影响,降雨对滑坡的变形影响有限.165 ～ 175 m水位时,较高的库水上升速率才能...     

降雨与库水作用下谭家河滑坡变形响应规律分析

三峡库区谭家河滑坡坡体结构特殊，形成机理复杂，自2006年12月开始监测以来，至今仍持续着位移变形。在分析谭家河滑坡变形特征(2015～2020年)的基础上，把GPS人工和GPS全自动监测数据精细划分为多个阶段，采用定性与定量相结合的方法对库水位、降雨量数据进行分析与处理，并结合地下水位监测数据，对滑坡变形响应规律进行总结归纳，揭示滑坡诱发因素与诱发机制。结果表明：(1)谭家河滑坡累积位移呈稳定-阶跃的增长趋势，在自重、库水位波动以及大气降雨等因素的共同作用下，滑坡促滑段不断挤压阻滑段发生推移式蠕动变形。库水位升降是滑坡变形的直接因素，降雨对滑坡变形起促进作用，汛期连续2个月月降雨量达到160 mm以上，会极大促进滑坡变形。(2)库水位从175.00 m低速下降至160.00 m的过程中，库水的浮托减重、浸泡软化效应使坡体变形保持低速增长；库水位从160.00 m快速下降至145.00 m的过程中，库水位下降速率越大，形成的指向坡外动水压力越大，导致坡体变形更加明显。(3)低水位运行阶段，由于库水位快速下降对滑坡变形有一定滞后效应，使坡体在库水位两次145.00 m低水位运行期间仍持续...     

三峡库区靠椅状土质滑坡变形规律及机理-- 以秭归八字门滑坡为例

三峡水库蓄水以来,不少滑坡监测位移-时间曲线呈阶跃变化,导致稳定状态识别难度较大,严重影响滑坡预警预报,靠椅状土质滑坡尤为明显。以八字门滑坡为例,通过多次野外地质调查、长期现场巡查、10多年的GPS位移监测数据、2年多全自动监测数据等,较深入研究了该滑坡在库水涨落及降雨条件下的变形规律。结果表明,库水位下降期间,特别是库水位下降15m以后,由160m下降至145m,滑坡体变形存在20d左右的滞后,滑坡变形曲线出现突跃,日位移量达1.5～2.2mm。一次降雨量在80mm以上会明显诱发坡体加速。库水位上升期间,库水位在175m左右时,月位移量出现5～10mm负值。一次降雨量在150mm左右未能诱发坡体加速;但一次降雨量在200mm以上,滑坡体位移速度明显加大。滑坡体在降雨量诱发后,位移加速后在降雨结束后持续5～7d恢复正常水平。在周期性降雨和库水位涨落的循环作用下,滑坡体反复受到"推-拉"作用,导致滑坡的位移-时间曲线呈阶跃特征。靠椅状土质滑坡为一类特殊的滑坡,库水位升降是八字门滑坡目前变形的主要因素,而降雨对滑坡变形起到了促进作用。受靠椅状等坡体结构特征制约,在库水位升降作用下坡体会反复变形,但难以发生快速的整体破坏。     

库岸滑坡稳定性物理模拟研究

库水位升降与降雨是库岸滑坡发生的主要诱因。以三峡库区塘角村2号滑坡为例,在室内建立了滑坡地质力学模型。试验结果表明:水库水位升降对滑坡前缘涉水部分影响较大,对中部和后缘影响较小;降雨对滑坡前缘、中部、后缘影响相对显著,主要表现在土压力及孔隙水压力与降雨过程呈现同步并略滞后于降雨的特征;降雨及库水位变化联合作用下,前缘变形破坏最大,前缘部分的变形破坏牵引中部发生变形。     

库水位升降联合降雨作用下白家包滑坡稳定性评价

库水位升降和降雨通过改变三峡库区库岸滑坡岩土体的抗剪强度和应力状态,影响库岸滑坡的稳定性。为探讨白家包滑坡在库水位升降和降雨联合作用下的稳定性变化特征,本文首先根据GPS监测数据定性分析白家包滑坡变形规律,再采用Geo-studio软件计算4种工况下滑坡的稳定性系数,最后采用R/S分析法计算各GPS监测点累积位移的Hurst指数,并将Hurst指数值与Geo-studio数值模拟结果进行对比分析。结果表明：白家包滑坡累积位移曲线呈“阶跃状”特征;滑坡稳定性受库水位升降和降雨的综合影响,库水位下降时稳定性系数减小,上升时稳定性系数增大,降雨也能在一定程度上降低滑坡稳定性;175~145 m加降雨工况下滑坡最小稳定性系数为1.034,处于欠稳定状态;各监测点Hurst指数均介于0.5~1之间,表明未来滑坡变形将持续加剧,与滑坡变形定性分析及稳定性数值模拟结果一致。     

三峡库区三门洞滑坡稳定分析及抗滑桩模拟研究

为研究降雨和库水作用对三峡库区三门洞滑坡抗滑桩加固的影响,通过对监测资料的分析,以降雨、库水、桩位等组合不同工况,运用有限元分析软件建立模型并模拟抗滑桩加固效果。采用强度折减法得出多种工况的抗滑桩内力分布图。结果表明:三门洞滑坡为前缘变形大于后缘变形的牵引式滑坡;库水位涨落是导致滑坡变形的主要因素,降雨加速了滑坡变形;通过模拟得到最佳抗滑桩桩位,其距离滑坡前缘剪出口245m,且建议初步设计桩长为30m。     

库水位升降与降雨条件下滑坡的渗流及稳定性分析

地下水对库岸边坡的稳定性影响重大,以库区某滑坡为例,通过对滑坡的变形特征和专业监测数据分析,结合三峡库区库水位调度方案及降雨条件,依据非饱和土渗流理论和极限平衡理论,运用有限元分析软件Geo-Studio,对该滑坡设置了8种工况,分析其在145~175 m库水位波动及降雨条件下的渗流及稳定性。计算结果表明滑坡体内地下水位随库水位升降而升降,降雨对滑体后部地下水位有一定影响;滑坡稳定性在库水位上升时减小,且上升速率越大,稳定性系数越小;库水位下降,稳定性系数先减小后增大;降雨条件下,稳定性系数有所减小。所得结果可为库岸边坡的稳定性分析提供一定参考。     

基于库水作用分区的浮托减重型滑坡稳定性分析

针对浮托减重型滑坡,以库水位变动作用区域为依据,将滑坡划分为A、B、C等3个库水作用区域。应用Geostudio有限元软件,研究不同库水作用区域对浮托减重型滑坡稳定性的影响。结果表明,滑坡稳定性系数对不同库水作用分区的响应也不同,A区浮托力不利于滑坡稳定,B区浮托力对滑坡稳定性的影响较小,C区浮托力利于滑坡稳定;库水位升降条件下,在浮托减重型滑坡A区升水、B区和C区降水时,滑坡整体稳定性系数减小,最不利于滑坡稳定,应加强对这3种工况的滑坡变形监测预报。     

库水位变化和降雨作用下付家坪子高陡滑坡稳定性研究

运用非饱和土渗流理论和抗剪强度理论,以付家坪子高陡滑坡为例,采用极限平衡法,分析了库水位不同升速和降速、降雨不同强度以及库水位变化与降雨联合作用工况下滑坡的稳定性。计算结果表明库水位上升越快,滑坡安全系数的增长速率越大;降速对滑坡稳定性的影响基本上呈抛物线变化,即安全系数先减小,后增加,每个降速下均存在一个临界水位;降雨强度越大,滑坡的稳定性就越差,随着库水位的升高,降雨对安全系数的降低幅度有所减小;在研究库水位下降与降雨在时间上的最不利组合方式时,发现降雨作用在最末对滑坡稳定性的影响比作用在最初要有利;该高陡滑坡在库水位变化、降雨以及库水位变化和降雨联合作用下,安全系数的变化幅度均很小。     

库水与降雨对凉水井滑坡变形及稳定性的影响

三峡库区内大量的涉水库岸边坡,其稳定性不仅受库水涨落的影响,而且还受到库区降雨的影响。为了分析凉水井滑坡在库水下降及降雨联合作用下的变形与稳定性响应规律,利用Geostudio有限元软件分析了8种不同工况下凉水井滑坡的变形特征与稳定性演化规律,定义并获取了滑坡各处的降雨响应因子与联合响应因子。变形结果表明,滑坡前缘变形主要受库水下降控制,而后缘变形则受控于降雨;库水降雨联合作用时滑坡表现出牵引式的运动特征,且在滑坡中后部出现了一个变形响应“迟钝”的区域。稳定性分析表明,滑坡稳定性主要受库水下降控制,其稳定系数随下降速度的增加而降低。但当库水下降速度大于0.6 m/d时,随着库水下降速度增加滑坡稳定系数的降幅逐渐减小,库水下降速度大于1.0 m/d时,库水下降速度的增加对稳定性影响较小,其稳定性对50年一遇的暴雨更加敏感。     

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。     

基于监测数据的某库区土质边坡变形原因分析

某水利枢纽库岸边坡长期存在明显的土体变形、周边房屋开裂等情况,加上降雨入渗、水库坝前水位涨落的影响,使得边坡稳定性问题更加突出。通过土体表面滑动远程自动化监测,结合传统监测手段,定期对土体和建筑物变形区域进行沉降、水平位移和裂缝开合度观测。收集监测区域的坝前水位、降雨量和地表气温等环境变量数据。分析监测结果,对比各区域土体变形发展与边坡环境变量的关系,探究其变形原因,对滑坡类型进行归类,为类似边坡的监测、分析提供参考。     

三峡库区水位变化对树坪滑坡变形影响机制研究

三峡水库蓄水后,众多涉水型滑坡均有变形迹象,尤其在库水位下降过程中,多数滑坡变形加剧。树坪滑坡属巨型古堆积体滑坡,距三峡大坝坝址约47 km,数年监测结果显示树坪滑坡在库水位下降过程中有强烈变形,若失稳将造成重大损失。为此,现场采集了树坪滑坡近几年监测数据,结合地质调查及勘探资料对其变形机制进行分析,结果表明：树坪滑坡地下水位与库水位涨落保持一致,库水位相对滞后,库水位下降时产生不利于滑坡体稳定性的动水压力,此时 GPS 数据表现出滑坡发生较强烈的变形,具有典型的动水压力型滑坡特征;自动位移计监测结果表明：树坪滑坡在库水位蓄水至175 m 水位后主要发生整体变形,由下部变形牵引上部滑动,具有牵引式滑坡的变形特征。     

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。