云南地区降雨诱发堆积体边坡失稳的力学机理研究

通过对云南地区２９起典型滑坡地质灾害的调查,以及丽江、香格里拉气象站的典型降雨历史数据分析,研究了滑坡与降雨之间的关系,提出了多值型和单值型两种降雨模式;以此为基础,运用ＧｅｏＳｔｕｄｉｏ软件的ＳＥＥＰ／Ｗ、Ｓｉｇｍａ／Ｗ模块分析了不同降雨模式下堆积体边坡的渗流、基质吸力及位移等物理量的响应规律,探讨了堆积体边坡失稳的力学机理:降雨入渗造成了坡体的应力调整,持续降雨下坡脚处应力集中,塑性区由坡脚处最先产生,不断向上扩展,最终贯通诱发边坡失稳。     

小湾水电站饮水沟堆积体失稳加固措施

分析了小湾水电站紧临坝基上游侧的饮水沟左岸堆积体的结构特征和可能的变形失稳形式, 重点介绍堆积体前期施工中采取的削坡减载、预应力锚索加固措施,以及2003年底到2004年初堆积体发生整体性向下蠕动后采取的上部开挖护坡,中下部锚索锚固,下部抗滑结构支挡、分层系统排水等综合措施。监测结果表明,综合加固措施实施后,堆积体边坡变形得到了有效控制,已处于稳定状态。     

强震作用下某堆积体斜坡震裂机制及稳定性研究

5.12汶川地震诱发了大量的次生地质灾害,除崩塌、滑坡、泥石流外,还出现了裂而未滑、松而未动的震裂山体。震裂山体具有较强的隐蔽性,在现场调查中较难发现,给灾区重建带来较大威胁。在对龙门山前山断裂带某震裂堆积体的现场详细调查基础上,分析研究了该堆积体的震裂破坏机制,并通过数值模拟软件GeoStudio进行模拟分析。模拟结果证明汶川地震波的大能量长持时的反复循环动荷载作用是堆积体后缘产生张拉裂缝的重要原因。在强震动力作用下,堆积体斜坡后缘产生了最大可达1.5MPa的张拉应力,岩土体在该时程内同时会发生变形累积,当岩土体残余变形和强度完全丧失时,主要发生不可恢复的塑性变形,表现为在堆积体后缘产生震裂缝;稳定性评价结果表明,该堆积体处于欠稳定-基本稳定状态,建议加强堆积体斜坡的监测工作。     

小湾水电站左岸堆积体边坡失稳综合治理

介绍小湾水电站左岸饮水沟堆积体边坡变形情况,分析了堆积体边坡失稳成因,系统阐述了堆积体综合整治措施及成效,总结综合整治过程中行之有效的施工工艺、方法.     

云南古水水电站巨型堆积体演化过程及稳定分析

云南古水水电站根达坎堆积体已经历了近10 a的勘察,但其斜坡堆积体的演化过程仍有待研究。从堆积体坡表的变形迹象及平硐内部揭示的软弱滑动带结构特征入手,反演推测斜坡堆积体的演化过程,建立数值模型分析堆积体发育过程中的演化机制。模拟结果表明,堆积体的中前缘部位主应力较大,也较为集中,斜坡靠近地表附近的拉应力最大,说明堆积体越靠近江面,其稳定性越差,堆积体的胶结程度越低,越有利于地表雨水入渗及风化作用的深入。数值分析还表明暴雨条件下堆积体饱和状态对斜坡变形有重要影响,暴雨状态下最有可能先发生破坏的部位主要集中在堆积体后缘,从而产生"拉-压-剪"的推移破坏模式,发生连锁的滑移-坠覆-滑移式的链接破坏。     

致灾因素耦合作用下堆积体斜坡失稳概率研究

藏东南地区气候环境复杂,地质条件恶劣,广为分布的堆积体斜坡易在多种极端条件诱发下失稳,具有较大的潜在风险。为研究复杂环境条件对滑坡的诱发作用,提出一种能够考虑多种诱发因素耦合作用的滑坡危险性评价方法。以地震和降雨为例,分别考虑了诱发因素自身的随机性与诱发作用的不确定性,通过分析不同危险性量级诱发事件的发生概率与回归周期,结合蒙特卡罗模拟计算对应诱发作用下的斜坡失稳概率,揭示不同程度的危险性序列。在此基础上利用全概率公式进行多致灾因素的耦合计算,系统评价堆积体斜坡的危险性与潜在风险。并以川藏交通廊道沿线某典型堆积体斜坡为算例,其结果表明:耦合计算结果为中等危险等级,总的规律表现为诱发事件组合越极端,其综合危险性反而越低。     

某大规模堆积体变形机理与稳定性分析

某大规模堆积体变形较大,库区左岸上游约1～2km处变形堆积体规模巨大,达3400×104 m3,分布在高程990～1662 m之间,工程区地震基本烈度为Ⅶ度。通过工程地质勘察和历史监测数据分析堆积体的变形机理,采用二维刚体极限平衡法和三维数值差分模型分析评价堆积体的稳定性。     

澜沧江某水电工程大型倾倒变形体边坡成因机制

在现场调查资料的基础上,结合倾倒变形体边坡地形地貌特征、地层岩性特征、结构面发育特征、河谷地应力以及岩体力学性能的差异等方面对澜沧江某水电工程大型倾倒变形体边坡的成因机制进行了综合分析。结果表明:该大型倾倒变形体边坡地形上呈单薄、突出、三面临空的山梁;地层以薄层陡倾状岩体为主,并且在河谷下切过程中,砂岩和板岩将会出现差异卸荷回弹;边坡岩体中发育与倾倒变形体变形方向一致或相反的裂隙,有利于倾倒变形体的初始变形;河谷下切之前现今地面线附近岩体原始积累的地应力较高,当河谷下切至现今地面线时岩体卸荷强烈;在上述原因的共同作用下,倾倒变形体边坡向临空面发生大规模的倾倒变形。     

基于模型试验的涉水堆积体岸坡变形-破坏模式研究

为了进一步探究涉水堆积体岸坡变形-破坏模式,自主设计制作了模型试验平台,选取三峡库区碎石土样,测定了土样基本力学特性,开展了水位升降作用下堆积体岸坡的物理模型试验。依据试验现象,重点分析了不同坡度的岸坡模型在不同水位作用条件下的破坏模式。结果表明:坡度对岸坡变形-破坏特征影响显著,坡度较大(50°及60°)时,在水位上升期间便发生大规模塌岸现象,变形-破坏模式表现为水位上升→剥蚀、淘空↔塌岸→下错平台→整体滑塌→次稳定状态;坡度为40°时,在水位下降期间发生了较大规模的滑动破坏,对应变形-破坏模式为水位上升→坡体沉降→贯穿裂隙形成→水位下降→贯穿裂隙扩展↔滑面形成→整体滑移;岸坡坡度较小(35°)时,多次升降循环中并未出现明显的变形-破坏迹象。     

淹没堆积体附近水流特性研究

堆积体的存在对其附近水流结构产生明显影响,在通过水槽试验数据验证数值模拟结果良好的基础上,开展淹没堆积体附近流场数值模拟研究。结果表明：堆积体在处于淹没状态时,对堆积体顶部以下的水流仍然起到有效调节作用。在近床面流层,高紊动区是主流扩散所导致的,随着流层上升,高紊动区的分布范围和强度主要受到回流区的控制。涡量较大的区域产生于堆积体表面流场、回流区与主流区的交界范围内,由于这两个区域的涡量较大,因此可能更有利于堆积体颗粒的起动及泥沙输移。     

崩塌堆积体滑坡成因机制及稳定性评价预测研究

四川省广元市朝天区黄梁坡滑坡地质环境条件复杂,受"5.12"汶川大地震影响,该滑坡变形加剧,裂缝变长加宽,下沉加剧,可能发生失稳破坏。基于此,在详细调查滑坡特征的基础上,分析该滑坡成因机制,采用地质分析判断法和不平衡推力法对该滑坡不同工况下的稳定性进行分析评价和预测。结果表明:该滑坡整体目前处于基本稳定状态;受降雨和地震影响,滑坡的稳定性会有所降低,趋于欠稳定状态。应采取综合防治措施对该滑坡进行治理,确保滑坡临近居民生命和财产安全。     

东义水电站水牙堆积体特性及成因机理研究

对在重力和降雨作用下形成的复合堆积体的特性及成因机理,以东义河水牙堆积体现有的地质勘察资料为基础,对其特性和形成机理进行了分析研究。研究认为：水牙堆积体下部存在一定厚度且范围很大的洪积扇,覆盖于原来洪积扇剖面之上的碎石土堆积层为水牙滑坡体的滑坡舌堆积,此堆积体滑坡为岩质滑坡,并且由一区牵引着二区发生变形破坏。研究结果可为该类堆积体的防治提供技术参考。     

三峡库水位升降对某大型滑坡堆积体稳定性的影响分析

平扎营老滑坡位于三峡库区重庆市云阳县境内,为一近故陵向斜轴部的大型顺层堆积体滑坡。老滑坡边界特征清晰,三峡库区蓄水后,堆积体变形迹象明显,滑坡复活后威胁人口众多,经济及社会影响大。故对此滑坡采取现场航空三维影像拍摄、探槽、钻孔等多种勘查手段,获取详实的工程勘察资料。通过采用变形分区、多剖面控制的方法,对该滑坡特征及成因机制进行了分析,同时总结了岸坡滑动变形演化的模式,评价了坡体稳定性并对水位变化对稳定性的影响进行了分析,以期为库区内滑坡的防治提供参考与借鉴。     

入渗条件下颗粒堆积体稳定性试验研究

入渗条件下颗粒堆积体稳定性研究对认识滑坡、泥石流、崩塌等自然灾害的发生机理及其防治具有科学意义。为研究不同堆积条件下,入渗条件对堆积体稳定性的影响,开展斜槽试验模拟堆积体起动过程。试验结果表明,堆积体高度与颗粒粒径之比越大,堆积体结构越不稳定;入渗条件下的堆积体结构稳定性明显降低;随坡角增加,渗流强度逐渐增加。数据拟合得到无水与渗流状态下的堆积体临界稳定状态表达式,其拟合度分别为99.89%与95.97%。     

某水利枢纽工程坝区堆积体变形机理研究

堆积体的稳定性对于水电站的安全至关重要。本文以此为背景,分析5条监测剖面26个表面变形测墩的监测曲线及裂缝分布特征,研究堆积体变形特征及变形机理,结果表明： I区堆积体变形与库水位升降有直接关系; I区变形牵引II亚区发生变形,具有典型的牵引式蠕滑变形特征;堆积体变形正在逐步趋于稳定。     

三峡库区蔡坡堆积体库水位联合降雨工况下的渗流特性及边坡稳定性研究

目前,关于库水位联合降雨不同工况组合下滑坡渗流稳定问题的研究较少,为此基于非饱和渗流及稳定分析理论,以三峡库区蔡坡堆积体为研究背景,利用Geostudio软件对降雨、库水位及其组合工况下的堆积体边坡的渗流特性及稳定性进行了数值模拟,得到了边坡不同部位的孔压变化、边坡的安全系数曲线及湿润锋发展规律。结果表明:库水位骤降速率越大,则孔压下降越快,降雨强度越大,则孔压上升幅度越大,单纯降雨孔压上升幅度要大于库水位骤降情况孔压下降幅度。降雨发生在库水位骤降不同时刻的孔压特性综合了单纯降雨与单纯库水位下降的综合特性,位于边坡下部的孔压值要大于上部。库水位骤降下安全系数先降后升,降雨情况下安全系数先下降后保持稳定,单纯降雨导致的安全系数降幅要大于单纯库水位骤降情况,降雨发生在库水位骤降不同时刻下,安全系数在降雨时刻有一个突降,其中降雨发生在第6～8 d安全系数最小。降雨联合库水位骤降边坡失稳概率最大。库水位骤降速率越大浸润线越下凸,降雨强度越大边坡表层的湿润锋发展越充分,降雨与库水位联合作用下湿润锋变化规律相似,但是浸润线的下凸程度不同,这是导致这种情况下边坡安全系数不一致的原因。     

澜沧江上游梅里石3号巨型古滑坡成因机制研究

以梅里石3号滑坡为例,经过详细工程地质勘察,定性分析了滑坡的成因机制。结果表明,该滑坡是反倾岩体倾倒变形破坏的产物,其成因机制具有一定的特殊性及研究价值。采用离散元和有限元相结合的方法,研究澜沧江快速下切过程中原始斜坡发生倾倒变形破坏的全过程,即弯曲变形、倾倒—弯曲、倾倒—折断、蠕滑—拉裂4个阶段。地质分析表明滑坡为倾倒变形体发生整体失稳形成,数值模拟中岩体倾倒变形各阶段的变形破坏特征与地质分析相互印证,与实际情况相符。     

地震作用下某水利枢纽左岸坝前堆积体稳定性预测分析

某水利枢纽工程左岸坝前堆积体经历了5·12汶川大地震及4·20雅安地震,其内部的物理力学参数发生了恶化,稳定性有所降低。尽管现在该堆积体整体是稳定的,一旦再次经历类似的地震,其整体稳定状况会更加恶化,将对下游水利枢纽工程的安全稳定运行产生重大影响。运用FLAC^3D数值模拟方法和Newmark法计算堆积体边坡在地震作用下的永久位移是很有必要的。计算结果表明地震作用下堆积体发生位移部位主要位于压重体上方的小部分范围,产生的最大位移为0.56 m,同时根据位移和塑性区情况判断了堆积体的稳定性。最终预测出在类似的地震作用下,堆积体只会发生局部的浅表层蠕滑,整体仍是稳定的,研究成果为保证下游水利枢纽的安全稳定运行提供依据。