饱和渗透率对库岸边坡稳定性的影响

储水或泄水的过程使水库内水位不断发生升降变化,并带动沿岸边坡内的地下水位产生升降变化,从而导致沿岸边坡坡体内部渗流水压力与原岩应力随水位升降发生改变。这种改变很可能促使库岸边坡中原本存在的已稳定滑坡体再次发生滑坡,或在部分地质条件较差的地区形成新的土体或岩体滑坡,影响库岸边坡的稳定。为此,通过建立库水下降时库岸边坡数值分析模型,从饱和渗透率对浸润线及库岸边坡安全系数的影响两方面,分析研究了饱和渗透率对库岸边坡稳定性的影响。研究结果表明:边坡浸润线位置受饱和渗透率的影响较大。随着饱和渗透率的不断增大,浸润线位置的变化幅度随水位的变化越来越大,且当水位下降时,浸润线均先在自由坡面处降低,然后再向离坡面较远处的位置逐渐推进降低。同时,边坡的安全系数亦受饱和渗透率的影响,边坡的安全系数在饱和渗透率较大时,随着水位不断下降表现出先减小后增大的变化趋势。而当渗透系数较小时,安全系数随着水位的不断下降呈现出不断减小的趋势,故饱和渗透率将通过影响浸润线位置及库岸边坡安全系数来影响库岸边坡的稳定性。     

山区斜坡软基路堤稳定性研究

为研究山区高速公路斜坡软基路堤在填筑过程和运营期间路基易发生整体滑移工程病害的失稳机理和防治措施,达到快速有效处治路基工程病害、确保路基在建设和运营期工程安全的目的,以我国某高速公路一处典型的山区斜坡软基路堤段落的整体失稳为工程案例,进行了工程调查、地质勘察、Geo slope简化Bishop计算、FLAC3D数值模拟、现场沉降与位移实测,发现该路堤段落地基土体的抗剪强度低、稳定性差,致使坡脚处抗滑桩桩顶上部的路基填土发生了越顶变形。在准确认识失稳机理的基础上,提出了相应的工程处治技术措施。通过Geo slope软件分别对处治前、处治后的路基边坡稳定性安全系数进行了对比计算,预评了处治措施的效果。运用FLAC3D软件对处治前、处治后地基、路基的水位位移、沉降进行了模拟计算对比分析。结果表明:安全系数由处治前的0.831增长为处治后的1.452,达到规范要求;相比处治前,处治后地基、路基的水平位移和沉降均明显减小,稳定性得到了大幅度改善;数值模拟结果与现场工程实测结果基本吻合,验证了处治措施的可靠性;针对具体的斜坡软基路堤工程问题,准确认识了失稳机理,才能采用有效的处治措施。     

库水位变化对路基边坡稳定性的影响研究

在渗流计算理论与极限平衡方法的基础上,对库水位升降作用下路基边坡的瞬态渗流场与稳定性进行数值模拟与研究。研究结果表明：1）在库水位上升过程中,浸润线位置几乎与库水位的变化“同步”,只存在短时间的“滞后”效应;而在库水位下降过程中,滑坡体内浸润线位置严重滞后于库水位的变化。2）库水位上升期间,路基边坡孔隙水压力增加,安全系数增加,最高库水位（175m）持续期,路基边坡孔隙水压力增加,安全系数缓慢降低;库水位下降期间,路基边坡孔隙水压力降低,安全系数迅速降低,最低库水位（145m）持续期,路基边坡孔隙水压力降低。安全系数缓慢增加。     

土水特征曲线对水位下降库岸稳定的影响分析

库岸高填方路堤的稳定性受库水位涨落影响较大,同时,采用不同的土水特征曲线,边坡的稳定性计算结果也不相同.计算了当边坡土体的饱和含水量、饱和渗透系数相同时,3种不同的土水特征曲线对应的边坡安全系数,并得到了以下结论:土水特征曲线对考虑非饱和特性的土质边坡安全系数影响较大;采用黏土土水特征曲线计算出的边坡安全系数较粉土和砂...     

水位快速变动下边坡稳定性分析

水位快速变动的库区边坡内渗流场的变化是引起边坡失稳滑动的一个重要因素。渗流场的变化一方面降低了滑带的抗剪强度参数,另一方面影响其应力场,从而导致滑坡破坏。取一理想边坡,通过FLAC3D数值模拟软件,计算得到:上升过程中安全系数随时间的变化表现为上升下降型,随水位的变化表现为下降上升型;下降过程中安全系数随时间、水位的变化都呈现为下降上升型,下降工况对边坡稳定影响最不利。     

基于流固耦合分析的库水位变化对公路挡土墙稳定性影响研究

水位变化是造成沿溪库公路支挡结构失稳的重要原因。该文基于达西定理和强度折减法,建立了浸水挡土墙流固耦合数值分析模型,对库水位变化时公路挡土墙的位移、应力和安全系数的变化进行了分析。研究表明:沿河库水位变化会引起墙后土体孔压变化,对挡土墙的应力分布和变形都会有较大的影响;水位上涨会使挡土墙受到的总侧向压力减小,安全系数增大,但基底应力会增大;水位下降会使挡土墙受到的总侧向压力增加,安全系数降低;对沿河库挡土墙稳定性研究时应当进行流固耦合分析。     

软基高路堤变形与破坏机理

通过数值分析的方法模拟计算了不同填土高度、不同填筑速率、不同软基厚度以及不同边坡比例构成工况条件下路堤边坡变形与稳定安全系数的变化规律，揭示了软土地基上高填方路堤变形与失稳破坏的关系：路堤及地基的变形与破坏是相互关联的，路堤出现整体滑动破坏往往伴随大变形。最后，通过对实际工程中的软基高填方路堤进行分析计算，证明采用合适的处治方法控制路基不均匀沉降变形就可以有效提高路堤边坡的稳定安全性。     

基于强度折减弹塑性有限元方法的路堤稳定性分析

以大型通用有限元分析软件ABAQUS作为平台,通过二次开发建立了能够自动搜索安全系数与相应失稳机理的边坡稳定弹塑性有限元分析模型.以数值计算迭代不收敛作为失稳判据,对路堤边坡的稳定性进行了变动参数计算与对比分析;进而针对车辆荷载作用下的路堤边坡及多级路堤边坡的稳定性进行了数值分析.结果表明:车辆荷载作用下的路堤边坡稳定性明显降低,但其破坏模式仍为典型的对称式滑移破坏;有限元数值计算迭代不收敛判据适用于车辆荷载下的路堤及多级路堤的稳定性分析.     

库区水位变化条件下高速公路路基高边坡稳定性分析

针对库区水位升降过程中边坡稳定性研究问题,依托库区影响范围内某高速公路路基边坡工程实例,采用现场调研和数值仿真分析相结合的方法,重点分析了库水位上升和下降过程中边坡稳定系数的变化规律。结果表明：随着库水位上升或下降,边坡稳定系数均呈现出先降后升的特性,且存在最危险水位(为628 m),高度位置不受水位变化过程影响;水位降落比水位上升更容易引起边坡失稳,应重点关注。     

基于非饱和渗流的有限元强度折减法边坡稳定性分析

以金安桥水电站枢纽区库岸B1堆积体边坡为研究对象,基于非饱和非稳定渗流理论及有限元强度折减法理论,考虑非饱和非稳定渗流对边坡稳定性的影响,采用有限元强度折减法和刚体极限平衡法,计算B1堆积体在天然和库水位骤降工况下的稳定安全系数,对B1堆积体边坡的稳定性进行评价,并提出了边坡处治措施。     

坡前水位升降对炭质泥岩-粉土分层填筑路堤边坡渗流特征及稳定性的影响

为研究坡前水位升降对炭质泥岩-粉土分层填筑路堤边坡渗流特征及稳定性的影响,结合饱和-非饱和渗流理论与非饱和抗剪强度理论对分层填筑路堤在不同水位升降速度下的渗流特征与边坡稳定性进行数值分析,并探讨了分层交错填筑厚度对路堤稳定性的影响。分析表明:1坡前水位上升引起路堤土体积含水率与孔隙水压力升高,坡前水位下降后,路堤顶部土体体积含水率与孔隙水压力继续升高,其余位置则逐渐降低,且坡面附近的降低幅度要大于路堤内部;2特征截面沿高程方向上的含水率分布具有明显的分层差异性;3坡前水位升降过程中,路堤边坡安全系数呈现先增大、后减小、再增大的变化规律;4炭质泥岩-粉土分层填筑路堤的最佳分层交错填筑厚度为炭质泥岩与粉质粘土填筑层厚度均为1.5m。     

水位下降对裂隙性路基边坡稳定性影响机理分析

为揭示水位下降对裂隙性路基边坡稳定性的作用机理,基于饱和-非饱和渗流理论,研究了裂隙深度、裂隙开口宽度、裂隙分布位置、库水位下降速率等对裂隙性边坡稳定性的影响。结果表明:裂隙越深,饱和区域越大,边坡稳定性越低;裂隙开口宽度的大小对稳定性的影响不大;裂隙分布在坡面和坡底时稳定性较低;库水位下降速率主要影响裂隙层达到饱和的快慢,对边坡的长期稳定性的影响则可忽略;裂隙边坡稳定性随库水位不断下降而减小,当库水位水位较低或稳定后,其安全系数基本不变。在库水位下降直至稳定过程中,安全系数无裂隙边坡始终大于裂隙边坡。     

龙滩库区某公路大桥边坡稳定性分析

水库运行期水位波动如库水位骤降,或气候状况极端改变如暴雨、持续降雨,将极大地改变库岸边坡岩土体的水文地质和工程地质条件,从而引起边坡变形或失稳。应用库水位等速下降的非稳定渗流近似解析解来计算确定浸润线,并结合降雨等影响因素,验算不同工况下边坡的稳定安全系数,对龙滩库区某公路大桥边坡进行稳定性分析和评价。结果表明:在库水位以2m/d速度下降和暴雨共同作用下,当库水位降低30～40m时,边坡处于最不稳定状态,由此得出的结论为该工程进行合理设计施工提供了重要的参考依据。     

水位下降过程中路堤渗流特征及稳定性分析

为了研究水位下降对粘性土路堤渗流特征及稳定性的影响,该文基于饱和-非饱和状态路堤渗流及稳定性计算基本理论,采用有限元数值计算方法,分析了水位下降过程中路堤模型内部渗流特征、浸润线及安全系数的变化趋势。得到如下结论:1水位下降开始后,坡面附近土体孔隙水压力下降幅度分别与距坡底的距离成反比、与水位下降速率成正比;2水位下降过程中,坡面附近土体含水率下降幅度分别与距初始水位的距离成反比、与水位下降速率成正比;3水位下降条件下,路堤内部浸润线持续降低,其下降幅度与水位下降速率成正比;4水位下降期间,路堤安全系数先迅速降低,后持续增大,且与非饱和强度成正比。     

降雨工况下渗透力对粗粒土高路堤边坡稳定性的影响

为分析降雨工况下,渗透力对粗粒土高路堤边坡塑性区分布以及安全系数变化规律的影响,依托现场工程实例,以粗粒土骨架为研究对象,采用geo-studio软件中的seep模块计算边坡降雨过程中及降雨停止后水位线、基质吸力、渗流梯度的变化规律;利用FLAC3D内置的fish语言将渗流计算结果导入到FLAC3D中;综合考虑水位线、基质吸力变化,分析了渗透力变化对粗粒土高路堤边坡安全系数以及塑性区分布规律的影响。数值计算结果表明:降雨影响水位线、基质吸力、渗流梯度在边坡空间上的分布;降雨过程中水位线逐渐由坡脚抬升并向粗粒土高路堤边坡内部扩展,降雨停止后坡脚处水位线下降较快且路堤中心水位线高于初始状态水位线高度;水位线抬升过程中基质吸力逐渐消散,降雨停止后基质吸力恢复较缓慢;降雨初期坡脚处x方向渗流梯度逐渐由正值转为负值且负值分布的区域逐渐扩大;随降雨历时增加边坡塑性区由坡脚不断向边坡内部逐渐延伸,降雨停止后边坡塑性区主要发生在坡脚处;降雨0~24 h内边坡安全系数呈逐渐增大的趋势,降雨24~72 h内安全系数下降较快并达到最小值,降雨停止后安全系数逐渐恢复,但安全系数恢复过程具有一定滞后性并且恢复后的数值小于初始值。     

渗流作用下路基边坡稳定性分析中传递系数法的综合分析

受库水升降的综合作用,库岸公路边坡常发生失稳滑坡的主要灾害,科学地分析和评价渗流作用下路基边坡的稳定性将直接决定库岸公路坍岸主动防护的及时性和有效性。以云南冷青库岸公路为实验对象,结合国外应用实际,系统梳理并建立传递系数法的模型、隐式解法和显式解法,并从稳定安全系数和推力的角度,综合分析传递系数法的精度。     

高原冻融环境公路边坡稳定性分析

针对高原地区边坡冻融灾害,运用有限差分法对高原地区公路边坡进行数值建模,对冻融情况下边坡的破坏形态与失稳机理进行了模拟和解析,利用强度折减法计算分析了不同冻融影响深度及土体抗剪强度变化对冻融边坡安全系数的影响。研究发现:冻融边坡的失稳属于浅层坍塌式的滑坡;随着冻融影响区域加深,边坡坡体受冻融循环的破坏作用范围越大,从而会导致边坡安全系数明显的下降;而冻融造成土体强度参数粘聚力的降低也会影响边坡安全系数。最后,根据冻融边坡的失稳破坏形态与机理,提出了针对性的工程防范措施。     

八字门滑坡渗流稳定影响因素的敏感性分析

为了研究库水位下降速率与渗透系数对边坡渗流稳定的影响规律，采用Geostudio2012数值模拟软件和敏感性系数法，以八字门滑坡为研究对象，将库水位下降速率与坡体的渗透系数作为边坡渗流稳定的重要影响因素进行边坡的稳定性模拟和敏感性分析，确定了库水位下降速率与渗透系数对边坡渗流稳定的控制作用大小。结果表明:八字门滑坡的渗流稳定对库水位下降速率的变化更为敏感。     

福州长乐滨海路堤边坡渗流稳定性数值研究

为探究不同水位路堤边坡稳定性影响机理,结合强度折减理论与COMSOL Multiphyscis有限元软件,以福州长乐滨海路堤边坡工程为例,分别对不同水位路堤边坡的水压力、滑移量及破坏机理进行研究.结果 表明:路堤边坡浸水面上,压力水头从0 m到水位高度分布不等,而渗水面上水头始终为0 m;浸水面和渗水面上水压力都沿坡顶至坡底呈增大趋势,且水压力值随水位升高逐渐增大;水位越高,坡脚滑移量越大,而安全系数FOS越低,同时边坡渗流稳定性愈差;水位高低对塑性应变影响较小;同一水位下,滑移面随折减系数SRF增大,由局部小范围不规则状逐渐演化为大范围圆弧状,同时塑性应变数值增幅巨大,可达90％以上;临界破坏状态时,渗水面上坡脚至坡顶出现贯通的圆弧带状塑性区,坡脚以下塑性区平行于地基水平面,且坡脚塑性应变最大.综上,对路堤边坡进行二维平面应变分析,可在一定程度预测边坡土体渗流的稳定性,采用拉伸数据集实现3D可视化,有效减缓了直接3D仿真不收敛的数值求解问题.     

龙城高速公路粉细砂路堤边坡稳定性分析

针对填砂路堤失稳风险高的问题,本文以龙城高速公路填砂路堤工程为依托工程,分析了不同因素对填砂路堤边坡稳定性的影响。运用有限元分析软件ANSYS对填砂路堤边坡稳定性进行分析,通过强度折减法求得安全系数,并以此为依据评价路堤填筑高度、包边土厚度、边坡坡比对填砂路堤边坡稳定性的影响。