基于可靠度理论和破坏概率的库岸滑坡稳定性分析

基于可靠度理论与破坏概率,应用SEEP/W软件对三峡库区黄土坡滑坡进行了稳定性评价。对比分析了在库水位升降过程中,应用平均稳定系数法和滑坡破坏概率法对稳定性评价的异同。结果表明:用破坏概率对滑坡进行稳定性评价时,由于考虑了变量的随机性,评价结果相比于用单一固定参数计算的稳定性要合理;当库水位初始位于175 m时刻黄土坡滑坡处于较稳定状态,库水位从175 m降到145 m时刻黄土坡滑坡有一定的破坏变形的可能。     

三峡库区赵树岭滑坡稳定性物理模拟试验研究

采用3个小比例尺二维物理模型试验,对三峡库区赵树岭滑坡在库区蓄水、水位波动、地面荷载和可能的地震荷载作用下的整体稳定性及其可能的变形、破坏机理进行了研究。采用百分表、网格线和数码相机,对模型的变形和位移进行监测和记录。采用高容重和低容重模型材料,分别模拟地下水位以上和地下水位以下滑坡岩体;根据渗透理论和相似理论,解算水位骤降时模型条件下的动水压力合力矢量,采用施加集中力的方法模拟动水压力;地表建筑荷载采用重晶石–石膏块体模拟;地震荷载采用使模型倾斜的方法模拟。试验结果表明:未来三峡水库运营期间,不论库水位处于175m或145m,还是从175m骤降至145m,建有7层建筑物的该滑坡均整体稳定;而当地震震级大于某级时,该滑坡发生整体失稳,并且库水位从175m骤降至145m时,稳定性最差,其次是145m情况下,175m库水位时稳定性最好;如果发生整体滑坡事件,其滑坡机理为牵引式。     

三峡库区太矶头滑坡治理预测与抗滑桩安全性分析

应用有限元法。分析治理后太矶头滑坡体的位移和塑性区以及桩自身安全性。在分析的基础上，预测水位上升至175m和水位回落至145m滑坡的状态，评价滑坡治理效果。     

库水位变化对库岸滑坡渗流特征影响的数值模拟研究

三峡库区水库蓄水之后,库水位在175~145m水位的周期性波动,库岸滑坡地下水渗流状态发生较大改变,可能引发滑坡等岩土体失稳现象的发生。利用有限元数值模拟方法,对库岸赵树岭滑坡在水位变化条件下地下水渗流状况进行了分析。结果表明,三峡库区水库蓄水后水位变化对库岸滑坡地下水渗流场的改变明显恶化了影响滑坡稳定的水文地质条件。     

江南镇滑坡的成因分析与稳定性评价

江南镇滑坡位于长江三峡工程库区重庆段中上部,江南镇即位于滑坡体上,滑坡体的稳定性将危及当地居民及库区移民生命和财产的安全,同时也影响水库效益.为评价滑坡的稳定性,首先对滑坡进行了详细的现场调查,用工程地质分析方法分析了滑坡的成因.确定了库水位变化是影响该滑坡稳定性的主要因素,选取了几种典型工况,计算了库水位变化后的坡体浸润线,采用极限平衡法计算分析了水位在135m、145m、156m、175m以及水位变化情况下滑坡的稳定性.结果表明:在库水位变化过程中,大部分坡体土地都位于浸润线以下,土体处于饱和状态,土体中的有效抗滑应力降低;通过稳定性分析,库水位上涨后,坡体由原来的稳定状态发展到欠稳定状态,需要采取坡体加固措施.     

库水位下降对滑坡稳定性的影响

三峡水库2003年蓄水后，滑坡将可能成为三峡库区最严重的地质灾害之一，库水位下降和暴雨是导致滑坡的主要因素。根据三峡库水位调控方案考虑库区极端暴雨情况，利用有限元模拟库水位在175～145m波动和降雨时红石包滑坡Ⅲ的暂态渗流场，将计算得到的暂态孔隙水压力分布用于滑坡的极限平衡分析，并考虑基吸力对非饱和土抗剪强度的影响。探讨不同降雨速度、降雨条件对滑坡稳定性的影响。研究表明：库水位下降对滑坡稳定性的影响受控于滑坡土的入渗能力和滑坡结构形态，当暴雨强度为300mm／d时，红石包滑坡Ⅲ的临界降速1m／d。其成果将为库区滑坡治理提供科学依据。     

三峡水库蓄水运行滑坡渗流稳定和防治设计研究

跟踪分析2008～2020年三峡工程175 m正常高程设计水位试验运行调度过程,建立正常工况下库水位多年平均升降典型曲线。以巫山塔坪滑坡为例,通过修正的一维非稳定渗流方程解析解,建立库水位多年平均升降与典型堆积层滑坡地下水浸润线的关系;由此,采用包含时间变量的不平衡推力法计算堆积层滑坡安全系数随库水位升降的动态曲线。并采用数值模拟验证解析分析的结果。考虑到库岸堆积层滑坡地下水与库水联通性良好,难以使用常规抗滑桩工程,本文还讨论采用中小口径抗滑桩群对水库滑坡进行防治的方法。值得指出,2020年8月,三峡库区遭遇自2003年建库以来的最大洪峰流量(百年一遇),达到75 000 m3/s。本文对该水文年的滑坡稳定性进行了研究,可为特殊工况下库区滑坡稳定性分析和防治设计提供参考。     

奉节县孙家湾滑坡稳定性分析

孙家湾滑坡位于奉节县移民生态工业园内,草堂河支流石马河右岸,处于三峡库水位回水线影响范围内。通过对孙家湾滑坡的地形地貌、地层岩性与水文地质条件的勘察,研究孙家湾滑坡的形成机制,在此基础上,采用北京理正岩土计算软件计算SJW3-3’剖面稳定性。计算结果表明,孙家湾滑坡在不同工况下均处于整体稳定状态,但当三峡库水位由175m骤降时,滑坡前缘可能会发生局部变形,极端条件下有产生圆弧滑动的可能。建议采取适当、合理的工程措施予以防治。     

三峡水库水位涨落条件下奉节南桥头滑坡稳定性分析

三峡大坝建成后，水库将分期蓄水抬高水位，蓄水后库区水位将上抬100多米。由于防洪的需要，库水位将在175～145m范围内变动。库水位的抬升和周期性涨落，将改变岸坡原有的水．岩作用环境与条件，有可能引起库岸边坡与滑坡的失稳。南桥头滑坡位于三峡库区奉节县长江公路大桥南岸，其稳定性直接关系到大桥的安全运行。应用FLAC^4.0对南桥头滑坡在不同水位及涨落条件下的渗流场与应力场进行分析，研究应力-渗流耦合作用下滑坡体的变形趋势与破坏特征：探讨了不同蓄水工况下滑坡稳定性的变化规律及其对桥基的影响。结果表明：南桥头滑坡在现状条件下处于基本稳定状态；三峡水库蓄水后，随着水位的抬升，滑坡整体稳定性逐渐恶化；滑带内塑性区全部连通，滑坡安全系数小于1．0，表明该滑坡在库水位抬升后有可能产生整体失稳。建议采取有效的工程治理措施，消除滑坡对大桥运行造成的安全隐患。     

水库型滑坡稳定性影响因素敏感性分析

为明确水库型滑坡稳定性主控因素，文中以树坪滑坡为研究对象，基于Geo-Studio软件及正交试验法，以滑坡稳定性系数为敏感性分析指标，对影响边坡稳定性的多重因素进行综合性敏感性分析。研究结果表明，影响滑坡稳定性系数因素的敏感性排序从大到小依次为内摩擦角、黏聚力、降雨强度、渗透系数、库水位下降速率、重度；树坪稳定性系数与黏聚力和内摩擦角呈正向关系，与降雨强度呈负向关系；边坡库水位由175m下降到145m的过程中，边坡稳定性系数呈先减小再增大的趋势，且始终低于初始值，转折点均位于160m处。研究成果可为类似边坡稳定性评价提供参考。     

丰都楠竹崩滑体防治方案研究

基于丰都楠竹崩滑体的地质勘察资料,对该崩滑体在长江水位从175m降至125m时的稳定性进行了计算分析,得出该工况下,崩滑体将处于可能失稳的危险状态,必须进行防治。然后,在多种防治方案比较的基础上,认为抗滑桩方案在技术经济上最为合理,并提出了一种新的抗滑桩整体设计方法,编制了相应的计算程序,离心模型试验验证了该方法的合理可靠性。最后,通过计算分析,提出了丰都楠竹崩滑体抗滑桩工程的优化设计方案,并建议了确保该崩滑体整体稳定性和局部稳定性的相应辅助工程措施。     

三峡库区猴子石滑坡地下水动力场分析

三峡库区的猴子石滑坡位于奉节县新城核心地段,滑坡体上有奉节县汽车客运中心、综合广场等近20个迁建单位与大量居民住宅楼,保证边坡稳定性有重要的意义。三峡水库蓄水后在猴子石滑坡部位将会形成较大的地下水压力,特别是在库水位骤降情况下,坡体内将产生较大的动水压力,这对边坡稳定非常不利。通过数值模拟不同工况边坡地下水渗流场可知,库水位从175m骤降至145m时,猴子石滑坡所受动水压力为正常蓄水位时的13倍,进行稳定计算时必须考虑动水压力的影响。最后对降低地下水位工程措施实施后的渗流场也进行模拟,为治理工程设计提供科学依据。     

三峡库区泄滩滑坡渗流场与应力场耦合分析

泄滩滑坡坡体从水力学特性来看为3层透水性较强的岩层(坡积物、滑坡堆积物和滑坡影响带)和2层透水性较弱的岩层(滑带和基岩)构成的互层状结构。以此为基础,进行了三峡库区蓄水至175m水平时泄滩滑坡的渗流场与应力场耦合分析,得出滑坡体内水头分布、滑带底面承受的浮托力分布以及各应力分量分布。可以看出,泄滩滑坡水力学特性上的这种互层状结构不利于滑坡体的稳定,耦合作用对渗流场的影响不大,但对应力场的影响较大。     

巫山青石滑坡复活机制研究与稳定性评价

受三峡库区175 m水位蓄水影响,引起了古滑坡复活,前后缘出现了大规模的变形,坡体的稳定性降低,直接威胁到景区、航道、电站的安全。本文根据滑坡的地形地貌及滑坡变形的监测数据,结合所处的地质环境条件,对滑坡的复活机理进行了系统的分析,在此基础上采用极限平衡法和FLAC数值模拟方法分析了滑坡的稳定性,得到滑坡目前处于基本稳定状态。滑坡属于牵引式滑移,其整体的稳定性取决于滑坡前缘强变形B、C区的稳定,若前缘强变形区再次发生大规模变形破坏,势必影响滑坡的整体稳定性。最后,针对滑坡提出了采用专业监测预警+裂缝封闭+截排水沟+清除前缘垮塌区表面危险岩块的综合防治方案的建议。     

川西松潘上窑沟古滑坡复活特征及危险性预测研究

随着近年来人类活动加剧和极端天气的频繁出现,古滑坡复活问题日益突出,严重威胁着工程设施和城镇安全。以青藏高原东缘松潘县上窑沟古滑坡为例,在剖析古滑坡复活特征的基础上,分析了不同重现期降雨条件下滑坡的破坏范围和失稳概率,并采用DAN~(3D)软件模拟研究了滑坡运动过程和堆积范围,开展了古滑坡复活的危险性预测评价。结果表明:(1)受坡脚浸润侵蚀和强降雨的影响,上窑沟古滑坡前缘局部H1已经复活,呈现出多级序、多期次活动的特点,目前地表宏观变形迹象清晰,存在进一步失稳可能;(2)H1在20 a一遇的10 d连阴雨条件下处于不稳定状态,失稳概率达99.12%,而后部的H2在100 a一遇10 d连阴雨条件下处于不稳定状态,失稳概率达96.36%,可能和前部H1发生连续失稳下滑;(3)仅前缘局部H1失稳时,滑体最远运移距离约350 m,堆积体前缘不会抵达居民区;(4)当后部H2和前部H1连续失稳时,滑体最远运移距离达550 m,沟口居民区的排导槽首端至国道G213间半径约150 m的扇形区遭受滑坡–碎屑流的危险性大。     

考虑地震力的刚体极限平衡法及其工程应用

 在斜坡稳定性分析中，地震力偏角对斜坡稳定性的影响极大，但水平方向并不是最危险地震力作用方向，如何合理简单地求取地震力，并参与条分计算，是一个值得研究的问题。针对规范中拟静力法的地震力作用方向为水平方向，提出考虑地震力最危险方向的计算方法。以不平衡推力法为例，对考虑地震力的刚体极限平衡法进行改进，并应用于三峡库区兴山县高阳镇核桃树沟滑坡稳定性评价。结果表明：桃树沟滑坡最危险的地震力作用方向为指向坡外与水平面夹角为7.8°，最安全的地震力方向为187.8°；桃树沟滑坡在库水位175 m以及叠加6度地震时，滑坡的稳定性系数在0.9以下，滑坡处于失稳状态，需要对该滑坡进行治理。     

基于蒙特卡罗法的崩塌涌浪分析方法

 因目前国内外研究涌浪大多采用确定性的计算方法,忽视参数的随机性。故构建蒙特卡罗法求解崩塌涌浪的基本思想,并引入涌浪计算状态函数。以三峡库区箭穿洞危岩体为例,分析水深、崩塌体入水速度和崩塌体入水体积等随机变量的概率分布,利用蒙特卡罗法分析随机变量的敏感性及涌浪值的概率分布。研究结果显示,箭穿洞危岩体形成涌浪的计算变量敏感性强弱排序为入水速度、入水体积和水深;产生的涌浪值分布符合正态分布,其均值为7.02 m。产生涌浪红色预警区的概率为90.8%,建议对其进行治理,以降低涌浪风险。基于蒙特卡罗法的崩塌涌浪分析方法是今后涌浪研究的重要方向,可以更好地理解涌浪风险,并可用于水库地质灾害风险管理和航道风险管理中。