地震作用下的高速公路滑坡稳定性分析

通过定量分析地震力和滑坡稳定性之间的关系,对地震作用下滑坡稳定性分析进行研究.以地震加速度作为反映地震荷载的主要因素,以德昌、米易滑坡为例,基于有限元理论开展了地震作用下滑坡的动力学分析,并运用GEO-SLOPE软件模拟了地震对滑坡的影响机制,研究了滑坡稳定性的变化规律.     

震后降雨型碎石土斜坡稳定性的试验研究

地震作用改变了碎石土斜坡岩土体的结构和物理力学性质,导致震后降雨诱发滑坡的数量和规模有明显的增大趋势。现有关于地震和降雨对碎石土斜坡稳定性影响的研究,多采用理论分析与数值分析的方法,缺乏验证手段。地震和降雨的耦合作用对滑坡的影响机理极其复杂,无法定量分析地震和降雨因子对坡体稳定性的影响。以汶川地震灾区震后降雨型碎石土斜坡为研究对象,通过开展一系列的振动台模型试验,并辅以人工降雨和坡顶加载手段,分析了震后降雨型碎石土斜坡的稳定性。试验结果表明:施加地震作用的斜坡表面及内部易形成裂缝,坡体结构上部振松、下部振密,导致坡体上部降雨入渗速度快,饱和区域扩大,岩土体强度下降,滑坡体增重,渗透力增大,坡体稳定性下降。地震与降雨共同作用时斜坡的稳定性要小于地震或降雨单独作用的稳定性。随着地震强度或降雨强度的增大,碎石土斜坡的稳定性呈下降趋势。当地震强度为0或0.1g时,降雨强度为100 mm/h较无降雨时,斜坡极限承载力下降的比例要远大于地震强度为0.2g或0.4g时。即当地震强度较小时,降雨对震后碎石土斜坡稳定性的影响要大于地震强度较大时。研究基于物理模型试验,定量分析了地震和降雨对碎石土斜坡稳定性的影响,可为震后降雨型碎石土滑坡的预测预警提供参考。     

地震作用下折线型滑面斜坡的动力响应

折线型滑面斜坡是一种常见的滑坡类型,在地震作用下的动力响应非常复杂。为了研究地震作用下折线型滑面斜坡的动力响应,应用动力响应时程分析法,利用大型有限元软件ANSYS建立了数值模型。首先分析了模型在静力作用下的力学特性,然后对模型输入地震波,分析模型在动力作用下的动力响应。通过分析得到,斜坡在地震动力作用下出现了应力转移,节理上下两侧岩层发生错动,由于锁固段的存在,斜坡下部错动大于上部。研究斜坡属于后发型滑坡,地震作用虽未使斜坡发生破坏,但由于地震作用的累积效应,使斜坡的稳定性降低。     

地震作用下折线型滑面斜坡的动力响应 “研究生论坛”稿件

折线型滑面斜坡是一种常见的滑坡类型,在地震作用下的动力响应非常复杂。为了研究地震作用下折线型滑面斜坡的动力响应,应用动力响应时程分析法,利用大型有限元软件ANSYS建立了数值模型。首先分析了模型在静力作用下的力学特性,然后对模型输入地震波,分析模型在动力作用下的动力响应。通过分析得到,斜坡在地震动力作用下出现了应力转移,节理上下两侧岩层发生错动,由于锁固段的存在,斜坡下部错动大于上部。研究斜坡属于后发型滑坡,地震作用虽未使斜坡发生破坏,但由于地震作用的累积效应,使斜坡的稳定性降低。     

地震与同震冰滑坡综合作用下动水压力分布规律试验研究

地震作用下常常引发大量的崩塌滑坡,但目前对冰湖溃决风险评估中,一直忽视了地震及同震触发滑坡的综合作用。为研究地震及同震触发滑坡二者综合作用下的动水压力分布规律,首先分别进行地震和冰滑坡作用下的动水压力试验分析,然后设计了在振动台模拟地震过程中加入冰滑坡入水的试验,观察地震与冰滑坡综合作用下动水压力的分布特点。结果表明：地震动水压力沿水深分布表现为上小下大的特点,其结果与Westergaard简要解吻合良好;冰滑坡作用下动水压力沿水深服从上大下小的分布规律,并分析了滑块体积、入水速度及初始水深等因素对最大动水压力值变化的影响,采用试验数据拟合得到冰滑坡入水动水压力值的经验公式;地震和冰滑坡共同作用时动水压力分布曲线近似于两者单独作用下动水压力幅值的叠加,只是综合值小于叠加值;提出地震与同震冰滑坡综合作用下最大动水压力的估算方法。     

地震荷载作用下抗滑桩嵌固深度的研究

国内外对地震荷载作用下碎石土边坡抗滑桩的最佳嵌固深度研究很少,以往抗滑桩嵌固深度的确定还主要采用经验方法。以云南省文天公路K123+920～+950段的南温碎石土滑坡为研究对象,采用物理模型试验方法,通过对滑坡地质力学条件分析,建立抗滑桩相似试验模型,进行地震荷载作用下抗滑桩不同嵌固深度的变形破坏试验研究,获取抗滑桩变形试验数据。运用传递系数法,分析地震荷载作用下抗滑桩承受的水平荷载与桩体位移的相互关系,确定了碎石土滑坡在一定的滑坡推力条件下,抗滑桩的最佳嵌固深度,最后建立碎石土边坡中抗滑桩最佳嵌固深度的经验判别式。此判别式可作为不同强度下碎石土滑坡中抗滑桩最佳嵌固深度的设计提供参考,也可为地震荷载作用下最佳嵌固深度验算提供帮助。     

改进层次分析法在滑坡稳定性评价中的应用

为了提高滑坡稳定性评价结果的合理性和可靠性,在确定滑坡稳定性影响因素集的基础上,将模糊互补一致性判断矩阵引入层次分析法并扩展到模糊环境中,得到改进层次分析法,运用其建立了基于半定量-半定性指标的滑坡稳定性评价模型. 以达县虎盘山滑坡为例,利用该评价模型对暴雨加地震、暴雨和自然工况下的滑坡稳定性进行了分析,并将上述评价方法与传统刚体极限平衡法进行比较. 结果表明:在暴雨加地震和暴雨条件下,坡体均处于不稳定状态,必须采取必要的工程措施对滑坡进行防治;在自然工况条件下,坡体则处于稳定状态,无需采取防治措施.     

“5·12”汶川地震滑坡特征及失稳破坏模式分析

“5·12”汶川特大地震不仅大幅度降低了地震区斜坡的稳定性,而且还诱发了大量滑坡等地质灾害。通过对灾区地震滑坡灾害进行野外深入调查,对“5·12”大型典型地震滑坡的基本特征等进行归纳、总结,并以青川县东河口滑坡为例,对该大型滑坡的基本特征及失稳破坏模式进行分析。分析得出,东河口滑坡是一个强震作用下的高速远程型坡体运动,其运动阶段大致可分为启程滑动、近程飞越、碰撞和远程流动3个阶段。该滑坡的失稳破坏模式可简单概括为拉裂→裂纹扩展、趋于贯通→斜坡失稳、凌空滑出→滑坡解体、流动→堆积。     

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。     

观音滩滑坡变形特征及稳定性分析

在2010年的8月,四川遭受特大暴雨袭击,强降雨作用下形成了大量滑坡,观音滩滑坡便是其中之一。滑坡自形成以来持续发生变形,对坡脚处的群众生命财产安全构成巨大威胁。通过工程地质调查,查明滑坡体的方量为8.1万m~3,为小型顺层滑坡,滑坡体平面形态呈舌形;滑坡表面变形明显,滑坡后缘、侧壁及中后部发育7条折线型裂缝。在天然、暴雨以及地震工况下,选取典型剖面建立计算模型,采用SLOPE/W软件对滑坡的稳定性进行了计算,结果表明:在天然及地震工况下滑坡安全系数分别为1.541和1.072,二者均处于稳定状态;在暴雨工况下,滑坡安全系数为1.019,处于欠稳定状态。结合工程现场地质调查与稳定性计算分析,观音滩滑坡的形成过程可概括为:边坡开挖产生临空条件,农业生产活动加剧了滑坡变形,降雨作用导致边坡失稳,其地质力学模式为滑移拉裂。     

广岳线某滑坡工点变形及稳定性的动力分析

对于铁路线路工程,滑坡崩坍等地震次生地质灾害给线路的正常安全运营产生巨大的威胁。以广岳线某滑坡工点为例,运用FLAC-3D程序分别分析其在小震、中震及大震工况下的动力反应特性,较为真实地再现了滑波工点在汶川地震作用下的破坏特点。     

论灰坝的液化和动力稳定性

从火电厂排放的粉煤灰,具有特殊的力学性能,利用水力冲填法将其堆筑成坝,其安全性很大程度上将取决于灰的液化及坝坡动力稳定性。 本文对灰坝的液化和动力稳定性提出了若干有益的见解,并对地震时的坝坡稳定提出了两种可行的分析方法。研究表明,灰坝中排水结构对防止液化和提高地震时的坝坡稳定性具有非常有利的影响。     

崩滑型堰塞坝危险性快速评估研究进展（特约稿）

崩滑型堰塞坝是由地震、降雨、火山喷发等自然因素诱发的崩塌、滑坡堵塞河道所形成的天然土石坝,其在世界范围内广泛分布。崩滑型堰塞坝的形成与溃决具有高突发性、突溃性和强致灾性,会严重威胁所在流域的人民生命财产安全。因此,快速开展堰塞坝危险性评估,对应急抢险救灾具有重要的现实意义。目前对堰塞坝危险性快速评估的研究主要集中在成坝可能性、稳定性、寿命和溃决洪水等四个方面。本文总结了堰塞坝成坝影响因素和成坝快速判别公式,系统阐述了堰塞坝稳定性和寿命的定义、影响因素及快速评估模型,详细归纳分析了堰塞坝溃决模式、溃坝影响因素及坝址与下游河道的洪水快速预测模型。研究表明堰塞坝的形成主要受地形条件,固体物源条件和水源条件的影响;其稳定性、寿命和溃决主要受坝体几何形态,坝体材料、结构和水文特征等方面的影响。根据影响因素所建立的评估模型在一定程度上可以快速估算堰塞坝的稳定性、寿命、溃决流量等参数,但由于信息获取不便等问题,评估结果仍然存在一定的不确定性。在此基础上,本文提出了需要进一步研究的方向：(1) 考虑不同外因（地震、降雨等）条件下滑坡、崩塌启动及运移过程大型模型试验,建立考虑关键影响因素和水土物质相互作用的成坝快速判别模型;(2) 基于物探等手段开展堰塞坝坝体材料和结构参数的快速获取研究;(3) 建立考虑能量转换与耗散的溃坝程度快速评估模型,分析残余坝体致灾危险性;(4) 构建流域堰塞坝溃决洪水演进及水库调蓄减灾分析模型,指导流域水量调度及流域范围内工程建设;(5)开展堰塞坝灾害链对全流域影响的快速动态风险评估,为堰塞坝灾害预测及应急处置提供重要参考依据。     

小浪底库区1#滑坡体稳定性分析及变形监测

小浪底库区1^#滑坡体由于其体积大，稳定性差，对整个水利枢纽的正常运行影响较大，因此其稳定及变形监测显得十分重要。章对该滑坡体的变形破坏特征及成因机制进行了阐述，对其稳定性进行了定性和定量的评价，通过对滑坡体的分析，为变形监测提供了分析依据。     

重庆某居民小区2号滑坡稳定性分析与评价

以重庆某在建居民小区2号滑坡为例,在对滑坡地质特征研究的基础上,分析判断滑坡的变形破坏机制.通过试验和反演分析综合确定岩土的力学参数取值,采用基于极限平衡理论的传递系数法对滑坡的稳定性进行定量计算,并通过数值模拟进一步验证,为防治工程提供依据.     

锦屏边坡蓄水工况下的FLAC数值模拟

为研究锦屏电站某滑坡在蓄水工况下的稳定状况,采用有限差分分析软件FLAC对其进行数值模拟,模拟结果表明,滑坡在自然工况下整体稳定,蓄水工况下出现失稳破坏的现象。水使材料强度弱化,重力作用下滑坡后缘形成裂缝,滑坡大致沿滑带发展、破坏,破坏机理与理论分析结果相吻合。通过FLAC软件分析滑坡稳定,为研究滑坡在蓄水工况下的变形破坏行为提供了理论依据,对于保护电站的安全具有重要意义。     

地震作用下土质边坡永久位移分析的能量方法

边坡的永久佗移可以为边坡工程的抗震设计和坡体稳定性判识提供有力的依据,为了提出一种计算永久位移的新方法并使计算结果相对准确,论文基于塑性极限分析的上限定理,推导了潜在滑坡体的正、反向临界加速度,探讨了滑动面倾角和竖向加速度对临界加速度的影响;利用能量守恒原理,建立了地震作用下滑坡体系的能量反应方程,探讨了地震时滑坡体系中能量的传递、转化和耗散过程;定义了边坡的临界输入功率,推导了基于能量法的边坡永久位移计算公式,分析了莺力势能降对永久位移的贡献.研究表明:当滑动面倾角较小,且地震加速度较大或坡体自身稳定性较差时,反向位移不容忽略;考虑竖向加速度后临界加速度成为一个随时间变化的临界加速度时程;全面考虑正、反向临界加速度和竖向加速度的影响,可使永久位移的计算结果相对准确;地震对滑坡主要产生触发作用,边坡的永久位移量主要由重力势能降决定.