基于降雨-库水联合作用下三门洞滑坡演化过程与机制

三峡水库自2003年6月蓄水以来,大量滑坡发生了复活变形。为研究在库水位升降和降雨联合作用下滑坡复活变形的演化过程与机制,以秭归县三门洞滑坡为例,基于滑坡长期的地表位移监测数据,分析了滑坡变形的时空演化过程;基于领域粗糙集理论,对滑坡复活变形的主要诱发因素进行了判别;通过数值模拟分析了滑坡的变形演化趋势。结果显示,三门洞滑坡受周期性水位下降和汛期降雨的影响,其累计位移具有明显周期性和阶跃性。在空间上,滑坡不同部位的变形诱发因素并不相同,滑坡中后部变形主要受降雨影响,前部变形则主要受库水位下降影响。整体上滑坡变形对降雨和库水位的响应均存在一定的滞后性,变形强度从前至后逐渐减弱,为典型的牵引式变形模式。滑坡在快速降低水位并叠加暴雨后处于最危险状态,虽然滑坡目前处于基本稳定状态,但安全储备不高,随着变形的持续增加,在汛期和暴雨情况下存在整体失稳的可能,研究结果为同类型滑坡的防治提供了一定参考。     

白家包滑坡变形机制的模型试验研究

为研究白家包滑坡变形机制及变形趋势,采用模型试验方法模拟了降雨和水库水位综合作用下的滑坡变形规律,通过倾斜加载方式分析了滑坡可能失稳破坏形式,获取了滑坡失稳后的运动特征。结果表明,滑坡在水位骤降下变形显著,前缘先于后缘,滑速较快,入江方量大,失稳后具备致灾动力条件。     

降雨对碎石土边坡稳定性的影响分析

通过试验模拟天然降雨条件,研究了不同的降雨强度、降雨历时、累积降雨量对碎石土边坡不同部位水压力的影响,分析了降雨作用下碎石土边坡的变形破坏机理及降雨诱发滑坡的主要作用方式.试验结果表明,降雨强度、地下水位、降雨持续时间是影响坡体稳定的重要因素.     

台风暴雨诱发边坡破坏机理与动力演进过程研究

为分析台风暴雨诱发边坡破坏机理，基于4个台风期间实测降雨资料，针对福建某边坡遭遇台风暴雨时的安全状态开展数值模拟，以分析台风暴雨诱发边坡破坏及演进传播机制。对于失稳前的边坡，基于有限元法采用蒙特卡罗法计算边坡实时失效概率、可靠性指数，并揭示边坡渗流场及塑性区的瞬时变化特征。对于失稳后的边坡，基于光滑粒子流体动力学方法，采用基于Drucker-Prager准则的Herschel-Bulkley-Papanastasiou(HBP)流变模型计算其失稳后大变形行为，进而从滑动速度和堆积特征等方面分析滑坡动力灾变过程。结果表明，降雨是诱发边坡失稳的关键因素，边坡发生失稳后，其前缘滑动速度可达到15 m/s。研究结果可为极端条件下边坡工程的安全预警和防灾减灾提供借鉴。     

某滑坡破坏机理分析及治理措施研究

选取贵州省剑河县某滑坡作为研究对象。根据详细地勘资料,定性分析该滑坡的孕育过程与地层岩性、地形条件、地震、降雨等诸多因素的关系;同时提取滑坡典型地质剖面,基于理正岩土软件,对比分析天然状态和饱水状态下滑坡稳定状态,计算表明滑坡是在其特殊的下覆坡体结构及降雨共同作用下形成的,计算结果与滑坡变形特征基本相符,为滑坡治理措施提供了可靠依据。     

开挖条件下大礼溪滑坡变形机理分析

为分析开挖条件下大礼溪滑坡变形机理,根据现场调查,并结合滑坡变形特征,运用定性评价方法分析了滑坡的变形发展过程及其机理;发现软弱易风化的粉砂质泥岩坡体、不利的层状同向坡体结构及发育的节理构造是滑坡发生的内因;人工开挖与爆破引发的地震是引发滑坡的外因,降雨作用加速了滑坡变形。最后,通过数值模拟分析开挖条件下滑坡的应力场与位移场的变化,发现滑坡的应力调整与位移变化均具有渐进式变化的特点,分布在滑坡前缘、中部和后缘观察点最小总应力的平均值分别为18.347、-21.888、-76.450kPa;位移平均值分别为147.83、111.14、39.29mm。研究成果对防治滑坡灾害有重要意义。     

库水位涨落与降雨联合作用下绿草码头滑坡渗流场分布规律及稳定性分析

滑坡体的稳定性对水库的安全运行有重大影响,而地下水的运动是影响滑坡体稳定性的重要因素。结合现场调查,采用饱和—非饱和渗流分析法研究了库水位涨落与降雨联合作用下滩坑水电站库区绿草码头滑坡体的渗流场,并在此基础上采用极限平衡分析法分析了滑坡可能的失稳破坏模式与程度,评价了滑坡在库水涨落与天然降雨联合作用下滑坡的稳定性变化规律。结果表明,库水涨落与天然降雨联合作用对滑坡稳定性有不利影响,滑坡存在渐近失稳的可能,需加强对滑坡的监测和巡查,以掌握滑坡体的变形发展趋势。     

杨家塝缓倾岩质滑坡破坏机理及稳定性评价

以四川省杨家塝缓倾岩质滑坡为例,从滑坡各特征要素的角度,分析了该类滑坡的变形破坏机制,并采用GeoStudio建立稳定性数学模型,利用Slople模块对比分析了该滑坡在不同降雨条件下的稳定性状态。结果表明,缓倾岩质滑坡的变形破坏受多种因素共同作用,而降雨是其主要的诱发因素;降雨对滑坡前缘稳定性的影响大于滑坡后缘,且滑坡稳定性的削弱在不同降雨时期表现出不同的特点,即降雨前期对滑坡稳定性的削弱程度最大,其次是降雨后期,降雨中期对滑坡稳定性削弱程度最小。     

某斜墙坝上游坝坡滑坡机理及防治措施

为分析某斜墙坝上游坝坡滑坡变形机理并提出针对性治理措施,结合现场勘查及数值计算分析滑坡形成过程及发展趋势,确定诱发上游坝体滑坡的主要原因为土工膜破坏、降雨入渗、历史填土碾压缺陷等。根据坝体滑坡成因机制,结合大坝工程地质条件,比选上游坡压重与增设抗滑桩方案,发现采用抗滑桩进行支挡不仅能有效提高坝坡抗滑稳定安全系数,且经济性良好、可实施性强。     

水打沟岸坡堆积体滑坡转化为泥石流的前期降雨条件分析

2010年8.13水打沟滑坡型泥石流危害严重,为此有必要分析研究滑坡起动条件及滑坡转化为泥石流的前期降雨条件,以便为预测滑坡型泥石流奠定基础。针对水打沟处地形地貌条件、地层岩性、地质构造条件和2010年8月13日的暴雨条件,从静力学和动力学角度分析了滑坡堆积体在强降雨条件下的起动条件及斜坡松散堆积体其失稳条件时的地表径流水深,得到了水打沟8.13泥石流形成前滑坡转化为泥石流时的前期降雨量、降雨强度及泥石流爆发时间等,可为经历过2008年汶川5.12大地震后的同类冲沟滑坡及泥石流预测、预防提供参考。     

三峡库首区某滑坡变形特征及影响因素分析

针对库区地质灾害的特点,以三峡库首区秭归县某滑坡为例,基于近年来GPS位移监测、库区降雨与水位变化资料,分析了滑坡的变形特征,并研究了降雨与库水位变化因素对滑坡变形的影响.结果表明,该滑坡变形区呈推动式变形特征,其水平累积位移曲线具用期性台阶状位移特征,且受降雨和库水位变化影响较大,两者联合作用影响更大.     

澜沧江上游典型倾倒—滑动组合型滑坡特征及形成机理的数值模拟

鉴于目前倾倒-滑动组合型滑坡的变形特征及形成机理研究尚少,以云南省澜沧江上游两处典型的大型倾倒-滑动组合型滑坡(争岗滑坡、根达坎滑坡)为例,通过现场工程地质调查,分析了该类滑坡发生倾倒变形破坏的基本特征,并利用离散元模型对其形成机理进行数值模拟。结果表明,该类倾倒变形主要发育在临空条件较好、软硬岩体相间、较广范围硬岩、岩体倾角大于75°的边坡中;岩体依次经历弯曲、倾倒、折断、坠覆,从而形成倾倒体;硬岩内受剪切作用发育多条顺坡向软弱层带;折断面相继贯通,且超过其抗剪强度,坡体沿倾倒折断面及软弱层带发生滑动破坏,进而形成滑坡。     

极端气候条件对某土石坝稳定特性的影响研究

受全球气候变化和人类活动的影响,干旱、降雨等极端气候导致水库大坝产生了滑坡等灾害,同时碾压式土石坝设计规范未考虑蒸发、降雨对大坝坝坡渗流和稳定性的影响。对此,构建了某土石坝有限元计算模型,研究了蒸发、降雨和库水位作用对土石坝孔隙水压力、浸润线和坝坡抗滑稳定安全系数的影响,并结合地勘和监测资料分析了滑坡的成因机制。研究结果表明,蒸发、降雨对下游坝坡0～2 m范围土体的孔隙水压力影响较大;测压管实测水位与有限元计算浸润线差值小于0.4 m;初始阶段蒸发作用提高了坝坡稳定性,但蒸发作用导致坝体表层填土不断收缩、开裂,为降雨入渗提供了通道,随着降雨、蒸发循环次数的增加和库水位上升,裂缝不断增加,裂缝底部附近的局部滞水区相互连通形成饱和带,从而导致大坝下游浅层坝坡失稳破坏;研究结果为完善土石坝设计规范和水库大坝滑坡预警提供了科学依据。     

基于三维激光扫描的隧道变形特征分析

鉴于地震条件下二古溪隧道坡体震裂损伤情况,再加上降雨和蓄水的耦合作用,导致坡体出现大变形,造成坡脚二古溪隧道挤压、剪切破坏的问题,基于三维激光扫描技术获取隧道点云影像特征,掌握了隧道全长变形情况,得到隧道变形量值。对比多次扫描得到的隧道变形数据,并分析其影响因素,结果表明,该研究为隧道的变形监测提供了一种方法和手段。     

基于数量化理论Ⅰ的库岸堆积层滑坡致滑因子敏感性分析

滑坡稳定性与坡内外水触发条件、坡形参数存在复杂的响应关系,建立这种复杂关系的多元统计模型并找出影响坡体失稳的主要诱因,对于滑坡问题的预判及控制有重大价值。以三峡库区库岸堆积层滑坡为例,在库岸涉水滑坡的受力机理与失稳演化分析的基础上,选取k/v(渗透系数k与库水涨落速率v的比值)与坡形参数(凹凸性、坡度、坡高)为致滑因子,通过数量化理论Ⅰ,以滑坡的渗流速度、渗流压力、位移、稳定性系数为目标参数对致滑因子进行敏感性排序,判断出影响滑坡渗流场、应力场、稳定性的主导因子为k/v,而次要因子为坡度、坡高、凹凸性。     

长江水位下降及降雨条件下荆江河段岸坡渗流特性研究

为了研究荆江河段岸坡土体的渗流特性及失稳机理,对荆江中州子护岸工程段河岸土样做了渗透系数和土水特征曲线室内试验,并基于Van Genuchten模型对土水曲线的试验结果进行拟合。在获得土体水力参数的基础上,根据该河段岸坡二元结构土体的特点,基于饱和—非饱和渗流理论,探讨了水位下降及降雨条件下岸坡不同粘性土层厚度对岸坡渗流场的影响规律。结果表明,地下水的下降速率随粘性土层厚度的增加而减少;粉质粘土层厚度越大,降雨对岸坡孔压场的影响范围也越大,且在一定程度上增大了土体的暂态饱和区,不利于岸坡的稳定性。     

溪古水电站消力池边坡降雨条件下渗流场三维有限元分析

针对因公路改线在坝顶高程附近开挖溪古水电站消力池高边坡时雨季曾出现局部塌滑破坏、边坡顶部变形较大并出现明显的坡面拉裂缝等问题,基于饱和—非饱和渗流理论,建立了该边坡渗流分析三维有限元模型,模拟了坡面张拉裂缝等入渗通道和内部主要结构面,根据坝址气象资料拟定了典型降雨过程线,研究了该边坡在降雨条件下的渗流场及其变化规律,并计算分析了工程治理措施对边坡渗流场的影响。结果表明,同时封闭后缘透水带和坡面张拉裂缝等入渗通道可显著减小坡体暂态饱和区,且暂态饱和区向坡内延伸的垂直深度最大可减小约15 m,有利于提高边坡稳定性。     

降雨条件下堆积层滑坡位移响应试验及预测

堆积层滑坡变形演化与降雨关系密切,为研究降雨条件下堆积层滑坡变形演化规律及发展趋势,开展了周期降雨条件下堆积层滑坡模型试验,深入分析堆积层滑坡位移变化特征及其与降雨之间的响应关系,并以此为依据,运用位移时间序列进化-支持向量机方法,建立降雨因子与位移时序趋势项之间的学习预测模型,并通过Matlab编程求解。结果表明,在周期间断性降雨作用下,堆积层滑坡位移响应具有显著的跃阶性和滞后性,建立的周期降雨影响因子与周期项位移之间的预测模型是必要且有效的,模型能产生较符合实际的位移响应趋势。研究成果可为降雨条件下堆积层滑坡位移预测提供参考。     

某工业园区岩质古滑坡复活影响因素及开挖优化方案

古滑坡以相对平坦的地形优势成为山区工程建设的利用场地,但场地建设过程中的不合理开挖利用,可能造成古滑坡复活而影响工程建设。以某工业园区建设开挖过程中引起局部复活变形的侏罗系岩质古滑坡为例,在对其自动化实时变形数据分析的基础上,通过关联度计算确定了坡体开挖为复活变形的主要影响因素。通过离散元强度折减法反演了岩土体的强度参数,并以模拟结果分析了斜坡的破坏模式。由此,基于滑坡岩土体性质的空间分布,设计了满足场地建设要求的3种优化开挖方案,并以边坡稳定性系数与最大水平位移为评价指标,获得了保证边坡安全的最优开挖方案。研究结果对古滑坡场地利用及边坡开挖方案优化有一定的参考价值。     

库水位下降条件下码头岸坡稳定性分析

以重庆市纳溪沟改扩建工程岸坡为依托,对接岸结构与码头结构无直接相互作用的情况,采用PLAXIS有限元分析软件分析了库区水位下降条件下码头岸坡稳定性影响因素、重力式挡墙受力变形规律及潜在滑坡失稳破坏机理。结果表明,码头岸坡安全系数随库水位下降呈先减小后增大的变化趋势,不同库水位下降速率会引起不同的码头岸坡最不利水位;岸坡内潜水位下降速率的滞后将产生指向坡外的渗透水压力,码头岸坡安全系数随库水位下降速率的增大而不断减小;库水位下降时重力式挡土墙可能发生绕基座底部朝向岸坡临空面方向的失稳倾覆,墙后回填岩土层可能发生拉裂解体,并沿危险滑面滑移失稳。