暴雨及地表荷载对滑坡稳定性的影响及计算取值

滑坡是三峡库区最主要的地质灾害之一。暴雨及地表外荷载是影响滑坡稳定性的重要因素。通过暴雨、公路荷载和建筑荷载对滑坡稳定性的影响机理,给出了各影响因素在稳定性计算时的计算方法或取值。     

库水位下降对滑坡稳定性的影响

三峡水库2003年蓄水后，滑坡将可能成为三峡库区最严重的地质灾害之一，库水位下降和暴雨是导致滑坡的主要因素。根据三峡库水位调控方案考虑库区极端暴雨情况，利用有限元模拟库水位在175～145m波动和降雨时红石包滑坡Ⅲ的暂态渗流场，将计算得到的暂态孔隙水压力分布用于滑坡的极限平衡分析，并考虑基吸力对非饱和土抗剪强度的影响。探讨不同降雨速度、降雨条件对滑坡稳定性的影响。研究表明：库水位下降对滑坡稳定性的影响受控于滑坡土的入渗能力和滑坡结构形态，当暴雨强度为300mm／d时，红石包滑坡Ⅲ的临界降速1m／d。其成果将为库区滑坡治理提供科学依据。     

渗流作用下裂隙深度对滑坡稳定性影响研究

大量的工程实例表明,降雨会诱发滑坡的产生和发展,特别是久雨或暴雨条件,是滑坡灾害发生的重要因素.在滑坡逐渐形成的过程中,坡体可能存在一定的裂隙,这些裂隙使得降水入渗过程更为强烈,从而进一步加重了滑坡灾害.同时,裂隙会随着滑坡的发展而不断发育,裂隙深度会逐渐加大,形成恶性循环.本文模拟了在降雨渗流场作用下,考虑裂隙不同深度对滑坡稳定性的影响.通过计算分析表明,模拟的结果与实例滑坡较为吻合;裂隙的存在会显著影响坡体的稳定性;裂隙深度越大,滑坡稳定性受降雨影响降低的幅度也越大;降雨持续时间越久,裂隙深度对滑坡稳定性的影响程度越大.     

南江红层地区缓倾角浅层土质滑坡降雨入渗深度与

2011年“9.16”特大暴雨诱发四川省南江县发生数以千计的缓倾角浅层土质滑坡,该类典型滑坡具有滑体厚度集中在1～5 m区域,且总是沿呈“光面”的基覆界面顺层滑动的特殊性。通过设计室内降雨入渗试验、建立G-A入渗模型及考虑大气对土坡的影响计算得大气影响深度,分析滑坡降雨入渗深度,研究滑体厚度分布成因;并根据非饱和土强度理论分析天然状态下及降雨条件下浸润峰分别位于土层中与基覆界面时的斜坡稳定性,研究滑坡沿基覆界面滑动成因。结果表明：南江县红黏土渗透性极低,短时间的强降雨下降雨入渗深度十分有限,一般仅入渗50 cm左右。研究区的大气影响深度为5.37 m,在该深度范围内,雨水易入渗,但随着深度的增加,土体风化程度逐渐减弱,土体孔隙比、渗透性逐渐降低,入渗逐渐困难,直至下覆基岩,降雨过程中雨水入渗深度是导致缓倾角浅层土质滑坡厚度主要集中在1～5 m的原因。在降雨条件下,当浸润峰深度小于土层厚度,潜在滑面位于浸润峰处时,斜坡保持稳定,当浸润峰深度等于土层厚度,潜在滑面位于基覆界面时,界面滞水,水位上升,孔压产生,同时界面岩土体发生软化和润滑作用,界面效应是导致滑坡沿基覆界面这一“光面”顺层滑动的主要原因。     

南江红层地区缓倾角浅层土质滑坡降雨入渗深度与成因机理研究

2011年“9.16”特大暴雨诱发四川省南江县发生数以千计的缓倾角浅层土质滑坡,该类典型滑坡具有滑体厚度集中在1~5 m区域,且总是沿呈“光面”的基覆界面顺层滑动的特殊性。通过设计室内降雨入渗试验、建立G-A入渗模型及考虑大气对土坡的影响计算得大气影响深度,分析滑坡降雨入渗深度,研究滑体厚度分布成因;并根据非饱和土强度理论分析天然状态下及降雨条件下浸润峰分别位于土层中与基覆界面时的斜坡稳定性,研究滑坡沿基覆界面滑动成因。结果表明:南江县红黏土渗透性极低,短时间的强降雨下降雨入渗深度十分有限,一般仅入渗50 cm左右。研究区的大气影响深度为5.37 m,在该深度范围内,雨水易入渗,但随着深度的增加,土体风化程度逐渐减弱,土体孔隙比、渗透性逐渐降低,入渗逐渐困难,直至下覆基岩,降雨过程中雨水入渗深度是导致缓倾角浅层土质滑坡厚度主要集中在1~5 m的原因。在降雨条件下,当浸润峰深度小于土层厚度,潜在滑面位于浸润峰处时,斜坡保持稳定,当浸润峰深度等于土层厚度,潜在滑面位于基覆界面时,界面滞水,水位上升,孔压产生,同时界面岩土体发生软化和润滑作用,界面效应是导致滑坡沿基覆界面这一“光面”顺层滑动的主要原因。     

降雨作用下堆积层滑坡渗流特性及稳定性分析

结合毕节市威宁县一滑坡实例,以饱和-非饱和土体渗流理论为依据,并运用seep模拟软件研究降雨入渗条件下不同时刻、不同高程上滑坡堆积层中孔隙水压力的变化情况以及滑坡稳定性系数的变化。结果表明,滑坡的稳定性系数在持续降雨及降雨结束过程中表现为先下降后回升;浅层滑坡的稳定性系数最低点发生在暴雨结束时刻,深层滑坡的稳定性系数最低点发生在暴雨停止后的一段时间,降雨入渗存在一定的滞后性。     

三峡库区碎石土质岸坡失稳启动机制研究——以龙江红岩子滑坡为例

三峡水库蓄水后,滑坡成为三峡库区最严重的地质灾害之一,库水位下降和降雨是导致滑坡的重要因素。以龙江红岩子滑坡为例,研究三峡库区碎石土质岸坡失稳启动机制。基于FLAC^3D渗流分析模块功能和算法对三峡库区龙江红岩子滑坡的机制进行研究。根据龙江红岩子岸坡的地形、地质条件,建立了龙江红岩子滑坡渗流模拟有限差分计算模型,并确定了模型合理的水头边界条件。通过编写内置的FISH函数对降雨入渗、不同库水位等工况进行模拟,得到了位移场的变化规律,分析了不同库水位及降雨条件下碎石土质岸坡的稳定性,揭示了岸坡在降雨和水位下降过程中的稳定性衰减过程。降雨和水位骤降的共同作用是龙江红岩子滑坡的触发因素。为研究不同库水位和降雨条件下碎石土质库岸滑坡稳定性提供了依据。     

三峡库区碎石土质岸坡失稳启动机制研究——以龙江红岩子滑坡为例

三峡水库蓄水后,滑坡成为三峡库区最严重的地质灾害之一,库水位下降和降雨是导致滑坡的重要因素。以龙江红岩子滑坡为例,研究三峡库区碎石土质岸坡失稳启动机制。基于FLAC~(3D)渗流分析模块功能和算法对三峡库区龙江红岩子滑坡的机制进行研究。根据龙江红岩子岸坡的地形、地质条件,建立了龙江红岩子滑坡渗流模拟有限差分计算模型,并确定了模型合理的水头边界条件。通过编写内置的FISH函数对降雨入渗、不同库水位等工况进行模拟,得到了位移场的变化规律,分析了不同库水位及降雨条件下碎石土质岸坡的稳定性,揭示了岸坡在降雨和水位下降过程中的稳定性衰减过程。降雨和水位骤降的共同作用是龙江红岩子滑坡的触发因素。为研究不同库水位和降雨条件下碎石土质库岸滑坡稳定性提供了依据。     

基于ABAQUS的非饱和边坡流-固耦合分析

简要阐述了流-耦合模型的基本理论:Biot固结理论和有效应力原理,并讨论了非饱和土边坡中渗流场和应力场的相互影响;基于流-固理论和ABAQUS中耦合模型的建立,对三峡库区某滑坡在5种工况下稳定性分析研究。模拟计算结果表明:降雨入渗比库水位变动对该滑坡稳定性影响大,库水位变动对滑坡前缘土体影响较大,降雨入渗对滑坡浅层土体影响较大;利用ABAQUS中*Soils分析步分析边坡的流固耦合现象是可行的,在计算工况下,该滑坡处于稳定状态,与监测资料对比,模拟结果总体可靠,可以作为该边坡稳定分析评价及排水加固设计的依据。     

长江三峡区八字门滑坡稳定性分析与评价

在研究了三峡库区秭归县八字门滑坡的工程地质条件及滑坡体基本特征的基础上,介绍了该滑坡的结构及变形特征,从滑坡形成条件和诱发变形因素两方面分析了滑坡形成的原因及诱发坡体失稳的主要因素.在不同工况下及地震作用下对滑坡体进行稳定性计算,结果表明,在库水位变化和暴雨情况下滑坡处于不稳定状态,极有可能复活.     

三维非饱和土滑坡稳定性影响因素研究

三维空间结构和土体非饱和状态,对滑坡稳定性评价具有至关重要的影响。为了深入研究影响三维非饱和土滑坡稳定性的主要因素,以标准算例的三维扩展模型为例,考虑非饱和土的弹塑性本构模型和Fredlund强度准则,开展边坡稳定性数值模拟研究。从外因和内因两个方面,探讨了雨水入渗引起的负孔隙水压力分布和地下水位线的改变以及滑面深度、强度参数等因素对三维非饱和土滑坡稳定性的影响规律。研究结果表明:采用三维分析方法能反映坡体的空间应力状态和滑面的空间形态,各分析因素对滑坡稳定性的影响程度依次为参数?的改变、雨水入渗导致吸力丧失、滑面深度,且?的影响随着滑面深度而增大,而雨水入渗对浅层滑坡的影响较大。     

三峡库区某边坡稳定性评价及治理

三峡库区地质环境复杂多变,影响边坡稳定的因素多种多样。通过不同的方式对边坡稳定性进行评价,结合工程地质条件,分析坡体失稳的主要因素。计算表明,滑坡在暴雨等作用下,处于临界蠕滑状态,据此提出了相应的工程治理方案。     

滑坡灾害过程耦合机制与方法研究

在三峡库区,沿江公路、城镇基础设施等所在区段,往往也是库岸再造、滑坡灾害多发地段。在基础设施修建过程中,有土石方开挖和填筑过程,期间还可能有不利的降雨过程、库水位浸泡过程、库水位降落过程、滑坡前缘冲蚀与淘蚀过程等等,这些过程耦合作用对滑坡稳定性有何影响,是滑坡工程评价和治理的关键。提出滑坡稳定性过程耦合机制及方法的新观念,并通过算例分析发现,对滑坡稳定性而言,水体入渗、前缘开挖、后缘填筑过程,均会降低滑坡稳定性。一般而言,水体入渗过程造成的滑带土抗剪强度参数衰减影响最显著,出现不利过程耦合时,对滑坡稳定性有灾难性影响。由于存在过程耦合作用的效果问题,因而在建设过程中应采取合理的施工步骤。     

降雨影响下的区域滑坡危险性动态评价研究——以三峡库区万州主城区为例

 降雨引发的滑坡具有区域性的群发效应,能够在短时间内造成大量的灾难性损失。基于此,提出一种可考虑不同降雨期影响的区域滑坡危险性评价方法。该方法以瞬态降雨入渗的区域斜坡稳定性计算模型为基础,将滑坡危险性定义为在一定持续降雨期内各栅格单元体失稳的概率。通过岩土体物理力学参数的不确定性进行各栅格单元体失稳概率的求解,继而获得区域内滑坡的危险性分布。基于ArcGIS软件开发出区域滑坡危险性动态评价工具。以三峡库区万州主城区为例,详细介绍危险性评价工具的数据处理过程以及参数选取方法,并以2种不同的降雨工况进行比较计算。现场斜坡稳定性的调查与计算结果的对比及统计分析表明：滑坡的危险性分布图与真实滑坡的稳定性情况基本一致,并在一定程度上反应了该地区斜坡稳定性的时空分布特征,测试并验证了评价工具的正确性。     

基于降雨监测的群发性滑坡灾害预警技术研究

降雨极易诱发浅层土质滑坡,降雨入渗后土质边坡会产生湿润锋,边坡会沿着湿润锋形成的“软弱结构面”发生平面滑动。基于Green-Ampt降雨入渗模型,采用计算区域边坡单元体稳定性系数的定量方法进行区域群发性浅层滑坡灾害预警。通过湿润锋最大深度与相对雨强、降雨历时的关系,建立了边坡稳定性系数与降雨参数的数学模型,提出了一种基于降雨监测的区域群发性滑坡灾害预警系统设计。系统通过对降雨监测数据实时采集、DEM图边坡单元体自动划分、物理力学参数合理调取,利用预警分析功能,批量计算边坡单元体稳定性系数,实现区域群发性灾害空间范围的分级预警。     

三峡库区黄土坡滑坡深层滑移问题分析

通过对三峡库区巴东县黄土坡滑坡临江崩滑堆积体的物质组成、软弱面特征、与基岩接触面的关系以及水文地质特征进行分析,结合数值分析和稳定性计算,阐述了三峡库区蓄水后的坡体稳定性变化,为进一步对黄土坡滑坡进行治理提供了参考。     

三峡库区典型滑坡的稳定分析及预测研究

以三峡库区某典型滑坡为例,介绍了滑坡基本特征,结合Morgenstern-Prince法对滑坡进行了稳定性计算,分别计算出各个监测点水平位移17种预测模型的5年预测数据,分析了预测数据变化趋势和滑坡变形趋势。     

持续降雨作用下折线型滑裂面堆积体滑坡稳定性分析

青藏高原边缘地带堆积体滑坡的发生与降雨密切相关,其中不少滑坡的滑裂面为折线型。为研究折线型滑裂面堆积体边坡在持续降雨作用下的稳定性,首先,基于传统降雨入渗Green-Ampt(G-A)模型,同时考虑边坡倾角、饱和区渗流和非饱和区渗透系数变化的影响建立适用于有限长边坡的降雨入渗模型;其次,结合不平衡推力法和降雨入渗模型,推导折线型滑裂面堆积体边坡在持续降雨作用下稳定性动态变化的计算公式;最后,对比现场入渗试验结果验证所提出入渗模型的合理性,并基于舟曲江顶崖堆积体滑坡与传统入渗模型下稳定性算法进行对比。研究结果表明：(1)降雨强度、边坡坡面倾角、渗透系数等都影响着坡体饱和层的形成快慢以及湿润层厚度的扩展速度;(2)降雨入渗开始阶段,三种模型得到的湿润层扩展速率相同,随着降雨的持续,本文模型计算的湿润层扩展速率大于G-A模型而小于分层假定入渗模型;(3)江顶崖堆积体滑坡的稳定性随着降雨的持续逐渐减小,降雨初期,滑坡稳定性下降较快,降雨后期,稳定性下降速率逐渐放缓;提出的稳定性计算方法得到的边坡滑动时间要早于传统入渗模型下稳定性计算结果。研究成果可供持续降雨作用下堆积体边坡稳定性分析参考。     

水位涨落对库岸滑坡稳定性影响研究

介绍了三峡库区石榴树包滑坡的工程概况,分析了滑坡变形破坏的原因,通过建立地质模型,计算研究了不同库水位工况下滑坡的稳定性,为滑坡灾害预报提供了理论依据。     

湟源县波航乡纳隆村滑坡稳定性分析与评价

青海省是我国滑坡地质灾害比较严重的地区之一。湟源县滑坡分布广泛且具有时空集中性,给当地人民生命财产安全和工程建设带来了极大的威胁,因此加强对滑坡稳定性的认识和防治十分必要。本文以纳隆村滑坡为研究对象,结合勘查钻探等资料,利用瑞典条分法对P5剖面进行稳定性计算,计算出天然、暴雨、地震3种工况下的稳定性系数。经稳定性计算分析,滑坡在暴雨工况下整体处于欠稳定状态;在地震工况下滑坡整体处于不稳定状态,对前缘纳隆村村民带来较大危害。成果为该滑坡治理决策提供理论支撑。