库水与降雨联合作用下藕塘滑坡稳定性研究

三峡库区因降雨充沛、地质环境脆弱而地质灾害频发,库水及降雨作用是导致库区滑坡变形破坏的重要影响因素。藕塘滑坡为一滑体深厚、多序次解体、规模巨大的靠椅状顺层岩质涉水滑坡,通过建立藕塘滑坡多滑带地质模型,来研究库水联合降雨作用下滑坡的变形和稳定性。结果表明,藕塘滑坡为动水压力型滑坡,浅层滑体对降雨强度和库水位波动敏感性较高,其稳定性主要受库水位波动影响;深层滑体稳定性在降雨强度低于160 mm/d时受库水位波动和降雨强度综合作用影响,反之主要受降雨强度影响;虽然前缘反翘段和前期治理工程具有一定阻滑作用,但藕塘滑坡整体处于潜在欠稳定状态,在大暴雨及库水位骤降作用下可能发生失稳破坏。     

库水位变化和降雨作用下付家坪子高陡滑坡稳定性研究

运用非饱和土渗流理论和抗剪强度理论,以付家坪子高陡滑坡为例,采用极限平衡法,分析了库水位不同升速和降速、降雨不同强度以及库水位变化与降雨联合作用工况下滑坡的稳定性。计算结果表明库水位上升越快,滑坡安全系数的增长速率越大;降速对滑坡稳定性的影响基本上呈抛物线变化,即安全系数先减小,后增加,每个降速下均存在一个临界水位;降雨强度越大,滑坡的稳定性就越差,随着库水位的升高,降雨对安全系数的降低幅度有所减小;在研究库水位下降与降雨在时间上的最不利组合方式时,发现降雨作用在最末对滑坡稳定性的影响比作用在最初要有利;该高陡滑坡在库水位变化、降雨以及库水位变化和降雨联合作用下,安全系数的变化幅度均很小。     

滑坡治理工程对库水位变化的响应特征 ——以三峡库区张飞庙滑坡为例

三峡库区张飞庙滑坡是三峡水库蓄水后引发的堆积层推移式大型滑坡,采取的主要治理工程措施有:削方减载、反压坡脚和实施抗滑桩工程。基于对滑坡2007～2009年现场监测数据的研究,分析了治理前后滑坡变形特征以及抗滑桩对库水位变化的响应特征;采用数值模拟手段对比分析了库水位连续变化过程中,滑坡体的应力、变形、稳定性和抗滑桩滑面处弯矩与库水位变化的关系。研究表明:治理工程实施后,滑坡变形得到了有效控制,在库水位作用下,滑坡治理范围的变形要明显小于滑坡前缘未治理区域,滑坡体及抗滑桩在库水位160～165 m变化或者水位变幅超过0.6 m/d时受影响最大。     

库水位波动下三峡库区典型堆积层滑坡位移特征及预测

以重庆奉节县某滑坡作为典型堆积层滑坡,基于地质条件及位移监测资料分析,总结了该滑坡的位移特征及主控因素。提出了基于库水运行工况概化,通过有限元渗流计算程序获取各工况下的滑坡渗流场,并将其依次导入有限差分程序,获取滑坡位移场的位移预测方法。该方法考虑了滑坡稳定性主控因素,能得到滑坡变形破坏全过程特征,且无需校核计算时步与真实时间的关系。数值计算结果表明,滑坡计算位移与实测位移较为吻合,预测效果较好,表明提出的滑坡位移预测方法是可行、可靠的。     

三峡库区寨坝滑坡稳定性分析及治理工程设计

在对三峡库区寨坝滑坡形成机制分析的基础上,对滑坡稳定性进行各工况组合的计算,认为寨坝滑坡整体稳定性较好,不存在整体、深层滑移破坏的可能,结合区内环境要求及城市规划,提出防治工程设计原则和相应的治理方案,即对崩滑堆积区消坡减载;前缘次级滑坡堆积区进行清理;修建排水设施,充分降低滑体介质的地下水位.对三峡库区其他新建城市具有类似地质问题的情况具有借鉴意义.     

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。     

库水位骤降对库岸滑坡稳定性的影响

对鲁布革水电站发耐滑坡在库水位骤降条件下各剖面的稳定安全系数进行了计算，并对滑坡稳定性进行了评估，结果表明：库水位骤降对古滑坡体中前部及靠下游部位的稳定性影响较大，对后部及靠上游部位的影响较小，对局部滑动的影响大于对整体滑动的影响。     

库水位日降幅对白家包滑坡稳定性影响分析

以三峡库区白家包滑坡为研究对象,通过野外勘察和资料收集,对比分析GPS监测曲线、库水位变动曲线和降雨历时曲线,并利用Geo-Studio的SEEP模块和FLAC~(3D)分别对各种不同库水位日降幅条件下滑坡渗流场及应力应变进行了数值模拟。结果表明,滑坡的应力场、位移场、塑性区均随库水位日降幅增大而变化,其变形量及塑性区范围均随库水位日降幅的增大而增大。综合分析认为,目前白家包滑坡处于欠稳定-不稳定状态,在增大库水位日降幅条件下滑坡稳定性将会进一步降低而导致失稳。研究成果可为三峡水库调度确定库水位日降幅标准及滑坡防治提供参考依据。     

三峡万州和平广场滑坡区稳定性分析模型研究

结合工程实践，应用斜坡稳定性常规分析方法，在充分分析稳定性各影响因子的基础上建立稳定性分析反演模型，采用试验与参数反演的方法确定万州和平广场滑坡区斜坡稳定性定量分析的物理力学参数，并且应用于计算分析。分析结果表明：在各种工况下，滑坡区堆积体除局部地段外均处于稳定状态，仅在库水位由175m骤降至145m（吴淞高程）时，各工况对应的稳定系数降低，其中15－15′剖面地段处于不稳定状态。     

库水位升降联合降雨作用下白家包滑坡稳定性评价

库水位升降和降雨通过改变三峡库区库岸滑坡岩土体的抗剪强度和应力状态,影响库岸滑坡的稳定性。为探讨白家包滑坡在库水位升降和降雨联合作用下的稳定性变化特征,本文首先根据GPS监测数据定性分析白家包滑坡变形规律,再采用Geo-studio软件计算4种工况下滑坡的稳定性系数,最后采用R/S分析法计算各GPS监测点累积位移的Hurst指数,并将Hurst指数值与Geo-studio数值模拟结果进行对比分析。结果表明：白家包滑坡累积位移曲线呈“阶跃状”特征;滑坡稳定性受库水位升降和降雨的综合影响,库水位下降时稳定性系数减小,上升时稳定性系数增大,降雨也能在一定程度上降低滑坡稳定性;175~145 m加降雨工况下滑坡最小稳定性系数为1.034,处于欠稳定状态;各监测点Hurst指数均介于0.5~1之间,表明未来滑坡变形将持续加剧,与滑坡变形定性分析及稳定性数值模拟结果一致。     

不同库水位升降速度对大坝边坡稳定性的影响研究

为了提高水库的安全管理水平,以极限平衡为理论基础,使用GEO-SLOPE软件中的SEEP/W模块和SLOPE/W模块,分别计算了某水电站水库右岸边坡土体在不同水位升降速度情况下边坡稳定安全系数的变化规律。结果显示:在正常蓄水状态下,边坡稳定安全系数曲线变化趋势是先降低,然后升高,随后曲线趋于稳定。水位上升速率越快,边坡土体稳定安全系数越高,边坡越趋于稳定。但当蓄水速度超过一定数值时,边坡稳定性会降低。当库水位降低时,边坡稳定安全系数先降低,到达极小值之后再平稳上升。因此,为了保证大坝边坡的稳定,在建设水库中,水库在蓄水和排水过程要随时监测边坡内部的结构面状况;在水库运行调度中,应合理控制水位升降的速度。     

库水升降作用下三峡库区三门洞滑坡变形响应特征

三峡库区三门洞滑坡自设立专业监测设施以来,一直发生持续蠕滑变形。通过野外调查、GPS监测数据分析,并运用Geo-studio有限元软件对滑坡进行渗流场模拟,分析了库水位不同升降速率下滑坡的稳定性。研究结果表明:①库水位上升时,滑坡的稳定性呈上凸型,表现为先上升后下降;当滑坡以1.6 m/d的速率上升时,滑坡稳定性最大。②库水位下降时,滑坡的稳定性呈下凹型,表现为先下降后上升;不同降速下的稳定性极值不同,但最终的稳定性基本保持一致。③三门洞滑坡作为典型的堆积体滑坡,库水位的升降是导致滑坡发生变形的主要因素,目前一直处于蠕滑变形状态,但不会发生整体性破坏。     

水库型堆积层滑坡位移方向协调性参数及其失稳判据研究

水库型堆积层边坡位移受库水位循环涨落及降雨的影响,具有波动与震荡的特点,然而其位移变化与突变多为库水位涨落及降雨所引起,并非一定缘于边坡稳定性降低。因此,运用传统单维度位移预测参数与判据分析该类滑坡稳定性时,经常会引起误判。针对传统单维度位移预测参数与失稳判据的局限性,本文根据滑坡全息论的基本原理,提出垂直位移方向率这一水库型堆积层边坡稳定性评价的位移方向协调性参数,并深入分析与确定了水库型堆积层边坡弹性压缩变形阶段和塑性失稳变形阶段该参数与其稳定性演化的定量关系。在此基础上,根据数理统计趋势位移分析原理,建立了边坡稳定性判据准则,并运用新滩边坡F系列监测点实际位移数据进行了垂直位移方向率的稳定性计算与分析。预测分析结果与该边坡实际稳定性演化阶段相吻合,说明垂直位移方向率参数在水库型堆积层滑坡稳定性评价与监测预警中具有一定的有效性。     

不同库水消落方式下动水压力型滑坡变形与稳定性响应研究

水库滑坡灾害是大型水库运行调度工作中备受关注的问题.为了科学指导汛期水库运行调度中的滑坡灾害风险防控,基于库水动力作用效应及类型分析,通过大型离心模型试验和数值模拟研究了库水下降诱发滑坡变形破坏机理,重点分析了库水持续性下降、不同间歇期下降、相同间歇期多阶段下降三种消落方式下的滑坡稳定性响应规律.研究表明:在库水下降末...     

库水位下降情况下滑坡的稳定性分析

库水位的下降是库岸产生滑坡的重要原因。为了研究库水下降时坡体的稳定性,根据布西涅斯克非稳定渗流微分方程,得到了库水位等速下降时坡体内浸润线的简化计算公式。在此基础上,通过算例分析了滑带土抗剪强度、库水下降速度、下降高度以及坡体的渗透系数等对坡体稳定系数的影响。结果表明在库水位的下降过程中,坡体存在一个最危险的水位,在这个水位坡体的稳定系数最小,该位置一般在滑体的下1/3处。     

库水与降雨对凉水井滑坡变形及稳定性的影响

三峡库区内大量的涉水库岸边坡,其稳定性不仅受库水涨落的影响,而且还受到库区降雨的影响。为了分析凉水井滑坡在库水下降及降雨联合作用下的变形与稳定性响应规律,利用Geostudio有限元软件分析了8种不同工况下凉水井滑坡的变形特征与稳定性演化规律,定义并获取了滑坡各处的降雨响应因子与联合响应因子。变形结果表明,滑坡前缘变形主要受库水下降控制,而后缘变形则受控于降雨;库水降雨联合作用时滑坡表现出牵引式的运动特征,且在滑坡中后部出现了一个变形响应“迟钝”的区域。稳定性分析表明,滑坡稳定性主要受库水下降控制,其稳定系数随下降速度的增加而降低。但当库水下降速度大于0.6 m/d时,随着库水下降速度增加滑坡稳定系数的降幅逐渐减小,库水下降速度大于1.0 m/d时,库水下降速度的增加对稳定性影响较小,其稳定性对50年一遇的暴雨更加敏感。     

三峡水库水位升降作用下树坪滑坡复活机理研究

树坪古滑坡位于三峡库区内,在库水位周期性涨落作用下,滑坡土体处于饱和与非饱和动态调整状态,籍于此,根据非饱和渗流场与应力场耦合的有限元方程,应用有限元强度折减法,对库水位在不同速率变动情况下树坪古滑坡的复活机理开展了研究。结果表明：树坪滑坡地下水位变动具有一定的滞后性,并与滑体的渗透性系数密切相关;滑坡稳定系数在水位上升时整体呈现先增大后减小的趋势,并随着变动速率的增大而增大;水位下降时整体呈现先减小后增大的趋势,并随着变动速率的增大而减小;树坪滑坡复活的临界水位升降速率为2 m/d,临界水位为降落到165 m左右。     

库水升降速率对老蛇窝滑坡稳定性影响分析

通过监测资料分析和滑坡稳定性数值计算,探讨了三峡库水位在不同升降速率下对老蛇窝滑坡稳定性的影响规律。研究结果表明,理论上库水位上升有利于老蛇窝滑坡的稳定,但实际运行中库水位上升是不利于滑坡稳定的,因为库水浸泡会使滑坡前缘塌岸;老蛇窝滑坡为动水压力型滑坡,最主要诱发因素为库水位的下(骤)降;老蛇窝滑坡稳定性的临界库水位调度速率为0.9 m/d,即当库水位下降速率大于0.9 m/d时,滑坡K值小于1。