渗流场与应力场耦合下的边坡稳定性分析

为了解水库库水位变化对岸坡稳定性的影响情况。建立了有限元计算模型,利用Phase2有限元分析软件,对渗流场和应力场耦合作用下的库岸边坡稳定性模拟计算。其结果为水库安全的运行和管理提供了依据。     

基于水致弱化效应的库岸边坡动态稳定研究

为研究库水对库岸边坡岩土材料的弱化机理,将水致弱化效应具体分为干湿循环弱化及长期饱水弱化两种,并根据相关试验给出了水致弱化效应的数学表达式。采用Geo-Studio进行地下水渗流场的动态计算,结合Morgenstern-Price法计算水库运行期间稳定性系数的变化过程,从而提出一种考虑水致弱化效应的库岸边坡动态稳定性计算方法。将该方法运用于三峡库区某库岸边坡的实例研究中,计算结果表明,在水库运行初期,边坡稳定性降幅较大,随后趋于稳定并只随库水位变动而出现周期性波动,研究结果与实际情况相符。     

库岸边坡承压水成因及作用分析

降雨和库水位升降是导致库岸边坡失稳的重要因素。瓦依昂水库滑坡、秭归县千将坪滑坡和罗家坪滑坡等系列工程实践表明,在考虑降雨和库水位两者联合作用下,计算出库岸边坡的安全系数仍偏高。通过库岸边坡承压水模型对库岸边坡失稳的因素进行分析,结果表明:采用承压水模型计算出的安全系数远小于传统方法,这是导致很多岸坡在进行前期勘探分析稳定却产生滑动的原因,因而对符合承压水模型形成条件的岸坡进行分析时,承压水头不容忽视。可为水库岸坡的监测预警及治理方案提供基础依据。     

库水位对库岸边坡稳定性的影响

水库蓄水改变了库区两岸的水文地质条件,造成库岸边坡稳定性也发生较大变化。以甘肃省九甸峡水库燕子坪28#滑坡为例,通过分析滑坡监测点位移变化,定量化分析水库蓄水对库岸边坡稳定性的影响规律。基于监测点位移的差别将滑坡分为Ⅰ、Ⅱ_1、Ⅱ_2和Ⅲ四个区,分析结果表明:1蓄水位较低的监测期滑坡较为稳定,整个滑坡变形遵循原有属性;2蓄水过程中滑坡具有明显的分块、分区和季节性变化特征,其稳定性呈稳定—较不稳定—稳定的变化趋势;3蓄水位在一定范围内,库水位下降有利于库岸边坡的稳定;4蓄水过程中燕子坪滑坡属于复活古滑坡。     

水位变化下潜在不稳定坡渗流场及稳定性分析

采用有限元软件GEO-Studio中的SEEP/W对某水库潜在不稳定坡渗流场进行模拟,计算库水位上升、骤降过程中,库岸边坡岩土体内地下水位的分布特征,以及库岸边坡岩土体内各点的水头和水头压力,并由此分析库岸边坡的稳定性。结果表明:Ⅳ号潜在不稳定岸坡在库水位骤升、骤降情况下,出现欠稳定状态,若水位骤升、骤降速度过快,则可能会引起潜在不稳定岸坡失稳,分析结果与岸坡的实际情况基本吻合。     

库水位变化对岩质边坡稳定性影响的数值分析

以某水库库岸边坡为研究对象,基于强度折减理论,采用有限差分法FLAC3D对库岸边坡稳定性进行数值分析计算,利用fish语言编程建立位移与折减系数关系,将位移不连续作为边坡失稳判据。进而得出随库水位上升,边坡位移逐渐增加,在1/8~3/8满水位下边坡位移增加不明显,水位上升至满水位的6/8后边坡位移变化趋缓,对应的水位为126 m库岸边坡临界稳定水位。基于试验数据拟合出饱水-失水循环次数n与岩石强度指标的关系,得出水位的循环变化对边坡稳定性影响较大,且最低变化水位线越高边坡的安全系数变化越明显,水库蓄水、放水过程中最高水位不应超过满水位的6/8,建议为满水位的1/2左右。     

库区边坡稳定性及滑坡分析

基于刚体极限平衡法和PLAXIS3D有限元软件,以该库岸边坡工程地质横断面为研究对象,进行公路边坡稳定性计算。得到不同工况条件下坡体位移场、塑性区的变化特征。研究表明边坡在天然工况下处于稳定状态,暴雨工况下土体含水率增大,导致边坡变形增大近一倍。且强降雨后边坡滑动面的范围显著增大,库岸边坡整体处于不稳定状态,存在进一步向下滑坡的风险。     

水库水位变动下库岸滑坡稳定性分析

库岸边坡易受到多方面因素的影响引起滑坡自然灾害,文章结合实际工程项目,通过Geo-Studio有限元分析软件建立库岸边坡模型,研究分析了在水位变化下库岸边坡的稳定性变化规律。研究结果表明,随着水位的不断提升,坡表处的浸润线率先响应,而距离坡表较远的测点响应较慢,且距离越远变化越小,随着浸润时间的持续,浸润线由坡表至坡内深处不断延拓;且由于边坡内部的土性不尽相同,使得坡内的各个部位的浸润线变化速率并非保持一致,存在一定的差异或滞后;在水位下降阶段,由于水位的下降导致坡体内外平衡状态改变,坡体内部水位线高于坡外且存在滞后现象,渗透力转由边坡内侧指向外侧,直接导致了边坡安全系数的降低。通过上述研究分析,以期为现有水位变动工况下水库边坡稳定性设计提供参考。     

水位波动对抗滑桩加固机理影响研究

为研究水位升降作用下抗滑桩对边坡的加固机理影响,本文基于ABAQUS数值模拟分析了库岸边坡在天然工况、库水位由175 m降至145 m工况以及库水位由145 m上升至175 m工况情况下,桩与土相互作用机理。结果表明：(1)库水位波动条件下,岩土体的抗剪强度指标弱化,对边坡的稳定性是不利的。抗滑桩能够有效地提高边坡的稳定性,但水位波动对抗滑桩的阻滑效果也会产生不利影响,实际应用中,应适当提高抗滑桩的安全储备系数,保证边坡稳定性;(2)库水位变化的条件下,坡体的最大应变值出现在滑带中部位置,而应变最小位置出现在滑坡顶部。水位上升导致滑坡顶部位置位移增大,桩土作用明显。     

土石坝库水位变化下的稳定性分析

在水利工程中,库水位上升通常会引起坝体内浸润线上移,结构体力学性质改变,对大坝及边坡的稳定性造成巨大威胁,所以对库水位升降下的大坝稳定性分析意义重大。文章结合某黏土心墙坝工程,建立渗流场与应力场相互耦合的三维有限元模型,根据库水位上升的不同速率计算两场耦合与否下的大坝应力变形,分析其变化规律,评价并总结大坝整体的安全稳定性。     

库岸边坡稳定性等级快速评价方法研究

库岸边坡自身形态及所处环境发生改变导致库岸边坡稳定性发生变化,原有的评价结果已不能正确表明现状库岸边坡的稳定性情况,因此,提出一种快速、准确评价库岸边坡稳定性方法十分重要,也极具研究意义。使用云模型评价某水库6处库岸边坡稳定性,获取库岸边坡稳定性情况,评价结果可靠,该方法可用于库岸边坡快速评价。     

桐柏蓄能电站上库库岸边坡加固方案优化比选

华东桐柏抽水蓄能电站上水库库岸边坡以花岗岩和凝灰岩为主,自然坡角25～35°,断层不甚发育,节理较发育。覆盖层厚度一般0.5～1.5 m,局部3～5 m。由于抽水蓄能电站的特性,库水位日变幅达20.21 m,在库水位急骤升降变化条件下,库水对库岸边坡不断的侵入和渗出,造成库岸发生坍塌、滑坡现象。因此,针对不同边坡自然条件需要优化边坡检修加固方案。     

库水位升降作用下铅厂沟滑坡稳定性研究

以云南观音岩水电站右岸铅厂沟滑坡为例,在现场地质调查的基础上,通过室内试验和反演的方法确定滑坡岩土体物理力学参数,运用Geo－Studio计算滑坡体在不同工况下的安全系数。结果表明,在原河床水位下,铅厂沟滑坡体稳定性较好。水库蓄水后,随着库水位升高,铅厂沟滑坡体稳定性会降低。当库水位骤降时,坡体稳定性亦会略微下降。若遇暴雨或地震等恶劣状况,坡体稳定性会大幅度降低。对此提出了削坡减载的治理措施,并对治理后的边坡进行稳定性分析。结果表明,经削坡治理后,坡体稳定性有较大提高,满足相应的安全储备要求。     

库水位变化和降雨作用下三门洞滑坡流固耦合分析

目前对三门洞滑坡的已有研究都重点关注稳定系数和变形特征,缺乏对孔隙水压力及应力演化特征的系统性研究。采用Abaqus建立滑坡的三维计算模型,推导库水位变化和降雨入渗的耦合边界条件,提出基于莫尔-库伦和最大拉应力准则相结合的复合准则,模拟滑坡在库水位变化和降雨共同作用下的变形演化过程。系统探讨了滑坡的孔隙水压力分布、位移场、应力场和塑性区分布特征,并综合数值模拟结果分析了库水位变化和降雨入渗条件下的边坡稳定性问题。结果表明:在强降雨和库水位缓慢下降综合作用下,三门洞滑坡在滑坡中后部和前缘分别出现局部的张拉和剪切破坏,滑体内渗流场发生较大变化,导致滑体内孔隙水压力、应力、位移和等效塑性应变整体增大,但并未出现塑性破坏区,边坡整体处于稳定状态。     

库水位变化对库岸滑坡稳定性影响的预测研究

以三峡库区晒网坝滑坡为研究对象,在充分考虑双场耦合的条件下,结合极限平衡分析法,得到了库水位变化过程中考虑位移增量和孔隙水压力增量的库岸滑坡稳定性系数的计算方法,并对库水位变化作用下晒网坝滑坡的长期稳定性进行分析。结果显示：随着时间的变化,稳定性系数逐步趋于一定值1.172,且坡体内浸润线也随着库水位的调度逐步保持稳定,趋于不变。     

基于Scoops 3 D模型的区域库岸边坡稳定性分析

库岸边坡失稳滑移是工程中常见的地质灾害,针对库水位变动及降水影响下的区域性库岸边坡稳定性问题,引入Scoops 3D模型,采用瞬态非饱和渗流理论计算降雨入渗,并利用Boussinesq理论计算库水位匀速变动情况下的浸润线,综合分析区域性库岸边坡的稳定性状态。以三峡水库万州段为例,采用3种工况进行对比分析,表明区域内库岸边坡的稳定性对降雨的响应更为明显,计算结果一定程度上反映了库岸边坡的稳定性时空分布。     

考虑劣化效应的三峡库区某岸坡抗震性能分析

三峡库区蓄水之后,在库水位大幅度升降变化、降雨、高频中低强度地震等因素作用下,库岸边坡岩土体物理力学特性不可避免地存在逐渐劣化的趋势,这将直接影响库岸边坡的变形稳定。基于此,以三峡库区某库岸边坡为研究对象,考虑岩土体抗剪强度参数的劣化效应,对其抗震性能进行了分析评价。结果表明:对于该库岸边坡,①在各特征水位情况下,随着库水位的上升,岸坡的整体安全系数略有增加,随着地震加速度的增加,岸坡安全系数降低趋势明显;②在各级地震作用下,考虑岩土体抗剪强度参数劣化效应之后,岸坡的抗震能力逐渐降低,岸坡堆积体中下部可能出现局部失稳破坏,随着库水位的上升,岸坡不稳定区域的后缘逐渐上升。研究思路和成果可为库岸边坡长期稳定性评价和加固提供较好的参考。     

库水位涨落对某库岸堆积体滑坡稳定性研究

水库蓄水后,库水位的抬升和周期性涨落,改变了岸坡原有的水-岩作用环境与条件,成为诱发水库滑坡地质灾害的主要影响因素。采用监测数据分析、极限平衡分析和数值模拟等多种研究手段,针对三峡水库蓄水后,在不同的库水位运行工况下,库区某堆积体滑坡变形规律及稳定性进行了研究。研究结果表明:堆积体滑坡在水位抬升过程中安全系数有所增加;水位快速降落时,安全系数降低幅度在2%~10%之间;叠加地震作用后,安全系数进一步降低,降低幅度在8%~10%之间,滑坡安全系数小于1,边坡已经失稳,建议采取有效的工程治理措施。     

水位变化对库岸边坡稳定性影响机制研究

库水位升降将影响库岸边坡坡体内地下水位的变化,进而造成库岸边坡稳定性变化。以黑虎山水库为例,研究地下水位变化时砂质、黏土、粉土、黄土和岩质边坡的稳定性变化机制,同时对斜坡中地下水力学特征进行研究。结果表明,坡体内部地下水上升时,边坡稳定性会降低。对于此类斜坡而言,防止地下水入渗是重要的防护措施。     

三峡库区水位变幅对奉节何家坡滑坡稳定性影响分析

为了更好地研究在三峡库区增大库水降幅条件下奉节何家坡滑坡稳定性,预测评判其发展趋势,通过现场地质调查和勘探,分析了何家坡滑坡的变形模式与形成机制,并考虑了库水位骤降作用。利用Geo Studio有限元分析软件对滑坡在增大库水位变幅的极端工况下进行渗流场模拟与稳定性计算。研究表明,何家坡滑坡变形主要集中在坡体前缘与中部,表现为逐级牵引式变形破坏,库水位降幅1.2 m/d条件下整体处于基本稳定状态。随着库水位下降速率增大,滑坡稳定性系数不断降低,属典型的动水压力型滑坡。