白龙江某水电站枢纽区顺向河谷岸坡变形特征及其形成机理研究

水库蓄水坝址区边坡变形稳定可对水电工程产生困扰和影响,分析并查明枢纽区岸坡变形破坏的类型、规模、分布差异对水电工程安全设计具有重要意义。文章以白龙江某水电站为研究对象,通过现场调查方法对其枢纽区基本工程地质条件、岸坡结构类型、岸坡不良地质灾害发育特征进行了分析,从地形地貌、岩性特征、岩体结构、岸坡应力场等方面总结出岸坡变形破坏特征及其破坏模式,在此基础上通过数值模拟方法揭示了岸坡结构变形破坏形成机理。研究表明:顺向河谷中,发育有层状同向结构岸坡、层状反向结构岸坡、层状横向结构岸坡及层状斜向结构岸坡４种类型;左岸不良地质灾害分布密度小但发育有大规模滑坡和变形体,右岸不良地质灾害分布密度大但多为小型倾倒体和松动体;枢纽区内岸坡呈现出剪切－滑移型、倾倒弯曲型、拉裂型变形破坏特征;岸坡结构变形破坏受岸坡     

西南某水电站库区古滑坡堵江成因 及变形破坏机理研究

通过现场调查,结合边坡的地形地貌、坡体结构、变形破坏和江岸纹泥沉积特征,分析认为滑坡在变形破坏后高速下滑,撞击对岸山体并堰塞堵江,在经历长期的河湖相沉积后逐渐溢流溃决,部分滑体分别残留于左、右岸山坡上。根据恢复的原始地形,通过刚体极限平衡分析可知滑坡为地震诱发,为了进一步研究滑坡堵江成因和变形破坏机理,运用离散元数值软件进行模拟分析。研究表明天然状态下坡体浅表部沿层面和缓倾坡外优势结构面产生卸荷拉裂,地震作用使坡体内部层面拉裂并沿缓倾坡外优势结构面剪断破坏,其破坏堵江过程可概括为前缘剪切变形、后缘震动拉裂→滑面贯通、高速下滑→铲刮河床、刨蚀对岸山体→前缘受阻隆起、后缘坐落下滑、中部堰塞堵江→震后停积自稳,坡体具有明显的动力放大效应。     

软弱基座型滑坡形成机制离散元数值模拟研究

软弱基座型斜坡具有“上硬下软”的双层坡体结构,其变形破坏方式和失稳模式也较为复杂。为了详细分析该类型边坡的变形破坏机制,以具有此类坡体结构特征的一库区古滑坡为例,在现场调查的基础上,采用地质分析法和离散元数值模拟方法研究天然、降雨和地震条件下边坡的变形破坏过程。结果表明:活跃的地质时期、陡峭的地形、复杂的地质构造和双层的坡体结构特征构成了该滑坡形成的必要条件,降雨和地震是诱发滑坡的主要外界因素;滑坡表现为倾倒变形和滑移－压制拉裂的复合型失稳模式;利用离散元数值模拟研究了坡体在天然重力、降雨和地震等不同条件下的变形破坏过程,计算结果显示降雨和地震均会导致滑坡发生,其中地震型滑坡具有持续时间更短、发生规模更大、运动距离更远的特点。     

甘蔗坝缓倾顺层岩质岸坡失稳机理及支护措施研究

甘蔗坝库岸边坡为缓倾顺层岩质边坡,随着三峡库区蓄水位变化,岸坡出现较大坡体变形,形成危岩体。为防止崩塌地质灾害及引发塌岸、涌浪等对长江航道及库区安全造成威胁。经过详实的现场调查与分析确定,该坡体下伏软弱砂泥岩互层、受坡面和陡倾坡外结构面切割,受长江水位升降侵蚀,产生塑流-拉裂式失稳破坏。在查明成灾机制后,提出"局部清除+局部锚杆加固+顶部裂隙封闭+底部凹腔封闭"的治理措施,解除灾害安全隐患并为类似工程提供借鉴。     

楞古水电站岸坡稳定性及对坝段选择的影响

对楞古水电站拟定了上、下两个坝段方案进行比选,坝段间13.5 km河段分布了唐古栋滑坡、夏日变形体、马河变形体3个特大型-巨型滑坡、变形体,其稳定性成为坝段选择的制约性因素。确定变形边界是变形体稳定性研究的重点,建立了变形分带标准,将边坡变形由表及里分为强松动带、弱松动带、正常卸荷带,作为稳定性分析计算的边界,分别采用二维极限平衡法和FLAC3D三维数值模拟方法研究边坡稳定性。在此基础上,对比分析上、下坝段方案与岸坡稳定的相互影响,得出上坝段方案对河段潜在不稳定边坡适应性较好。     

某多次开挖边坡治理失效机制分析

朝天中学滑坡位于朝天区朝天中学后山斜坡中下部,为一牵引式开挖型滑坡。2010年-2012年该滑坡由于两次开挖和极端降雨因素的影响,出现了多次失稳变形迹象。正确认识滑坡变形机制及演化过程是预防及治理滑坡地质灾害的重要前提,基于现场详细的调查和滑坡资料,并结合数值模拟方法,对朝天中学滑坡发生多次的变形失稳机制及其演化过程进行了分析,研究成果表明:首次切坡条件下,边坡沿原生结构中最"活跃"的基覆界面发生了牵引式堆积层滑坡失稳;在第二次切坡和部分加固手段实施后,由于坡体临空条件和自身结构的改变,促使坡内应力向深部转移,边坡也因此转为沿强-中风化接触面发生失稳的牵引式滑坡;鉴于前两次边坡失稳对坡体自身完整性的破坏,又逢区域性极端降雨,大量地表水的入渗致使坡体抗滑力和下滑力的此消彼长再次造成了边坡整体严重失稳。     

某水电站坝址右岸边坡变形分析及治理对策

通过对某水电站坝址右岸边坡现场工程地质条件的系统调查,对边坡的岩体结构类型及其成因机制、结构面与坡面组合特征,以及诱导因素进行了细致研究,在此基础上通过FLAC3D数值模拟及极限平衡分析,结合工程地质条件分析,对其变形破坏机制进行了深入探讨.研究结果表明,边坡处于压致拉裂初始阶段,边坡的变形受开挖控制作用明显.监测结果显示,雨季过后,随着开挖进行,坡体中上部覆盖层在下部岩体的带动下产生同步变形.受下部岩体约束,在坡体最薄弱部位,高程1 191 m处的网格梁出现了隆起、弯曲变形,并局部出现了较大的水平向及竖向位移,经预应力锚索加固后,坡体渐趋稳定.     

某电厂后边坡岩体倾倒变形特征及失稳破坏模式分析

某电厂后边坡为高陡边坡,且发生倾倒,岩体破碎,边坡失稳将危及电厂安全。针对边坡不同的失稳破坏模式,可以采取相应的防治措施。为对电厂后边坡防治设计提供理论支撑,依据边坡岩体结构、变形破坏型式以及风化、波速等差异,自外向内将边坡岩体分为极强、强、弱3个倾倒变形区。综合分析各变形区边坡的形态、岩性组成等,结果表明:极强倾倒变形区岩体呈散体结构,易发生蠕滑-拉裂式滑坡;强倾倒变形区岩体呈碎裂、镶嵌结构,倾向坡外结构面发育,存在蠕滑-拉裂式滑塌;弱倾倒变形区岩体一般不会出现自身失稳破坏。     

坡面降雨和坡脚浸泡对土坡影响的模型试验研究

降雨是诱发边坡失稳破坏的重要因素,为研究降雨条件下土质边坡的滑动破坏规律,为了便于制模和坡土位移的PIV观测,开展了无黏性土降雨滑坡的模型试验,利用体积含水率传感器测试了降雨条件下坡土不同位置处含水率的变化特征,利用PIV技术研究了边坡渐进变形破坏的发展过程,分析了变形场特征,并进一步研究了长时间降雨坡脚浸泡导致的破坏规律。结果表明:持续降雨入渗条件下坡土体积含水率依次可分为初始平稳期、上升期和最终稳定期三个阶段,坡脚土体的积水会导致边坡进一步滑移破坏。边坡破坏模式为渐进式滑移变形破坏;根据边坡速度场和位移场随厚度分布特征,可将坡土从下往上分为稳定层、剪切层和随动层。     

陡倾顺层岩质斜坡动力倾倒变形机理研究

通常认为顺层岩质斜坡动力变形破坏以滑移—拉裂、滑移—弯曲模式为主,但是通过现场调研发现,在陡倾顺层斜坡中存在一类特殊的动力变形破坏方式——倾倒变形。为了得出该类型斜坡动力倾倒变形机理,以四川汶川县水磨沟陡倾软硬相间顺层斜坡在"5.12"汶川地震作用下失稳为例,在充分总结滑坡区工程地质条件和分析其动力破坏特征后,利用二维离散元数值模拟方法开展研究。结果表明:在地震荷载作用下,在斜坡表面PGA放大系数随着高程的增加总体表现节律性变化,在坡肩呈现峰值;斜坡失稳机理为坡内软岩和硬岩差异式拉剪破坏导致层面抗剪强度急剧降低,岩土体沿优势层面下滑;由于坡体下部岩层锁固作用,坡体向下滑动受阻,坡脚附近岩土体翘曲隆起,而坡顶震裂松弛岩土体在巨大地震惯性力下沿优势结构面滑动剪出过程中,受坡肩"关键块体"阻挡而向临空面发生倾倒变形,整个斜坡发生滑移—下部弯曲—上部倾倒式失稳破坏。研究成果为类似地区的边坡工程地震失稳分析提供参考和依据。     

水利水电工程边坡的工程地质分类（上）

在总结工程实践的基础上提出了适合水利水电工程（主要是中、小型工程）的边坡工程地质分类，将示变形边坡概分为岩质边坡和土质边坡，分别按其结构和岩性进行边坡分类；对变形边坡则按其变形特征进行边坡分类 。对各类边坡概述了其主要特征、影响稳定的主要因素、与水利水电工程关系、处理原则与方法和勘察应注意事项等。由于全文较长，本刊将分上、中、下三部分连载。本期刊登的为第一部分（上），文中概述了分类的目的和基本原则     

传统护坡与生态护坡比较与分析

传统的护坡工程一般以水泥、石料、混凝土等硬性材料为主要建材，在设计上以力学的角度去思考边坡稳定，通常都以安全、经济为优先，忽略了生态修复，使边坡的生态功能恢复更加困难．生态防护技术的诞生顺应了人与自然共生的要求，提升了护坡工程建设的内涵．通过分析传统护坡和生态护坡的特点，对两种护坡形式进行了归纳分类，指出了它们的区别与联系，最后提出了传统护坡向生态护坡转变的主要途径．     

电源电站边坡局部垮塌修复施工措施及质量控制

针对电源电站水库蓄水期间右岸斜马道以下边坡局部垮塌问题,采用了边坡开挖、边坡锚固排水、混凝土护坡等措施对垮塌部位进行工程修复,取得了良好的效果,可供类似工程参考.     

边坡水土流失的治理方法

结合深圳市盐田区边坡水土流失治理情况,介绍三维植被网、喷混植生、格构护坡、锚喷支护等几种边坡治理方法,供广大从事水土保持工作者参考。     

变水位多工况下大型渠道土质边坡的稳定分析

以南水北调东线穿黄河工程南干渠0+420标段特征断面为例,分析大型渠道土质边坡的极限坡高与设计坡角,确定合适的开挖坡度与坡高。根据三轴试验确定岩土体力学参数取值,并结合国内类似边坡工程取值经验寻求合理的计算参数。建立考虑不同条件下的安全系数表达式,搜索该边坡在地下水位变化条件下多种工况的最小安全系数及相应的危险滑面,并进行对比分析,得到对大型渠道土质边坡稳定性研究有益的结论。     

广东中小河流治理中的生态景观断面设计

根据广东省中小河流生态治理经验,按照不同类型河道生态治理需求,归纳提炼出缓坡型、陡坡型自然护岸以及垂直式、斜坡式、复合式人工护岸等生态景观护岸断面形式,并结合七拱河综合整治工程,详细说明断面形式的设计过程。提出的断面形式能满足河道防洪排涝、引水灌溉、景观生态、休闲娱乐等多功能需求,对于各种不同类型中小河流治理的生态景观护岸断面形式设计具有一定的参考意义。     

阿尔塔什F_9断层对右岸高边坡的影响及处理

新疆阿尔塔什水利枢纽工程坝址右岸F9断层跨过右岸坝肩,对右岸高边坡的稳定性有一定的影响,为一明显的不良工程地质现象,需要对其工程地质条件进行专项研究。在可研和初设阶段,为进一步分析、评价F9断层对右岸高边坡的影响,在现场地质测绘的基础上,通过现场勘探、试验、地质信息收集、整理、室内分析、计算机数值模拟,对其工程特性进行深入细致的分析和评价,明确了F9断层的工程地质条件,为设计、工程处理提供了可靠的依据,供同行参考。     

土石坝混凝土护坡厚度计算研究

本文以新疆北部地区某水利工程为研究对象,对土石坝混凝土护坡进行计算比较分析,采用碾压式土石坝设计规范与土坝设计规范分别计算混凝土护坡厚度,结果显示:当坝面坡度系数m=2—5时不同混凝土护坡计算方式其结果差异较明显,通过稳定分析等算法最终确定合理混凝土护坡厚度0.25m较合适。     

激光扫描在阿尔塔什右岸高边坡稳定性分析中的应用

阿尔塔什水利枢纽工程右岸边坡高陡,高边坡危岩稳定问题成为该工程的主要地质问题之一.由于边坡高陡,无法进行人工地质编录,为了解决此问题,对高边坡进行了三维激光扫描数字摄影成图[1],并结合现有的坝区平硐及地表地质测绘资料、采用已有的高边坡稳定性分析方法进行综合分析,取得良好的效果,供同行参考.     

水利水电工程边坡的工程地质分类（中）

全文对岩质边坡的分类作了简要叙述。按结构划分为块状结构，层次同向缓倾、层状同向陡倾、层状反向、导 斜向和碎裂结构共６类。对各类岩质边坡的工程地质特征、变形破坏机理，稳定性评价和治理原则作了简要总结。对岩质边坡工程的勘察设计有一定参考价值。全文分上，中下三部分连载，本期刊登的为第二部分（中）。