库水位升降对典型堆积层滑坡的加卸载动力作用规律研究

以三峡库区为背景,利用有限元软件对库水位在145 m与175 m之间波动时岸坡稳定性系数的变化进行数值模拟,探讨库水位波动时的加卸载动力作用规律,以及水位变化速率、渗透性系数和坡体形状等因素对加卸载过程的影响。研究表明:库水位升降速率大于渗透性系数时,库水位上升稳定性系数增大,对边坡来说是卸载作用;库水位下降稳定性系数减小,对边坡是加载作用。渗透性较小的岸坡,其安全系数与水位的变化呈正比,也即水位上升时相当于对岸坡进行了卸载,水位下降时相当于对岸坡进行了加载;当渗透性较大时,在水位上升或下降时,都分别存在加载过程与卸载过程。坡体厚度、长度及坡角的变化不会影响库水位升降对边坡的加卸载作用过程的划分。     

库水位变化速率对非饱和边坡稳定性影响分析研究

库水位变化是库区边坡稳定最关键的外在因素.对库水位不同上升幅度和下降幅度对非饱和边坡稳定性影响进行数值摸拟,定量研究非饱和边坡稳定系数与库水位变化幅度规律,当库水位上升时,边坡安全系数先变大到峰值后下降后趋缓,当库水位下降时,速率越大安全系数下降越快,安全系数下降趋缓.     

不同渗透系数对边坡稳定性影响分析

蓄水与排水过程中库区水位不断发生变化,沿岸边坡内部地下水位也随之发生变化,边坡不同渗透能力对水位的变化会产生不同的响应,边坡内部渗透后水压力随水位变化而变化,进而促使库岸边坡发生滑塌,影响库岸边坡的稳定性。为此,结合某水电站库岸边坡,通过Geo-Studio软件构建3种不同的渗透系数数值模型,从不同渗透系数对浸润曲线和库岸边坡安全稳定性方面,分析了渗透系数的变化对库岸边坡稳定性变化的影响。研究表明:库岸边坡的浸润曲线变化趋势和渗透系数变化呈现正相关规律,渗透系数越大的边坡在水位上升时浸润曲线的位置变化趋势越来越明显,渗透系数越小的边坡浸润曲线变化趋势越来越接近于不规则曲线,此时边坡内具有较大的水力梯度;渗透系数相同的库岸边坡稳定性在水位上升条件下边坡稳定性增大,在水位下降条件下边坡的稳定性减小,渗透系数越低边坡的安全系数值对库水位变动的反应越迟缓。     

不同库水位降速条件下三峡库区动水压力型滑坡稳定性研究

三峡库区蓄水以来,在库水位周期性升降影响下,大量涉水滑坡发生复活变形,特别是库水位下降期间,动水压力型滑坡变形明显。选取三峡库区树坪滑坡作为动水压力型滑坡典型案例,基于Geo-Studio软件中的SEEP/W和SLOPE/W模块,研究其在不同库水位降速的水位线和稳定性。结果表明:动水压力型滑坡地下水滞后于库水位,并且库水位降速越快,滞后效应越明显;动水压力型滑坡稳定性与库水位降速呈负相关,并且库水位降速越快,稳定性系数降速也越快。该研究为三峡库区动水压力型滑坡稳定性分析、监测预警和水库调度提供重要指导意义。     

三峡库区枣子树包滑坡稳定性和治理研究

每年的库水位下降期间,三峡库区的许多滑坡都出现了较大的变形。从三峡库区枣子树包滑坡的结构和变形特征出发,分析了其成因机制及其稳定性状况;采用有限元法模拟了库水位下降时滑坡地下水渗流场,并将所得孔隙水压力用于滑坡的极限平衡分析,探讨了水位下降速率对滑坡稳定性的影响机理和规律。研究表明:该滑坡是早期岸坡岩体产生滑移-弯曲破坏后堆积并经漫长改造形成的,目前处于基本稳定状态,预计在加大库水位下降速度后处于欠稳定状态;滑坡稳定性系数随库水位下降而降低,库水位下降速度越大,稳定性系数降低越大;相对于库水位下降速率,强降雨对滑坡稳定性影响更明显;为提高滑坡整体稳定性,提出了抗滑桩的加固措施。研究方法和成果对滑坡的评价与治理具有较好的参考价值。     

基于有限元法的滑坡地下水渗流场模拟分析

水库库岸滑坡是人类工程活动经常遇到的重大工程问题之一,滑坡中的地下水对坡体的稳定系数起着决定性的作用.三峡库区水库蓄水之后,库水位在175～145m水位之间周期性波动,库岸滑坡地下水渗流状态发生较大改变,可能引起滑坡等岩土体失稳现象的发生,因此深入研究库水位变化条件下的滑坡地下水渗流场特征对评价滑坡的稳定性具有重要意义.以某库岸滑坡为实例,利用有限元方法对库水位上升及下降情况下的地下水渗流场变化特征进行了模拟分析,研究表明,库水位变化对该滑坡地下水渗流场的影响明显,该成果对于防治滑坡灾害的发生具有一定的参考作用.     

非饱和土边坡渗流特性和稳定性研究

基于某实际边坡工程,利用有限元软件对该工程进行模拟,研究了地下水位变化和降雨入渗对边坡稳定的影响。主要得到以下结论:在边坡水位上升过程中,边坡稳定性系数首先缓慢变小,随后快速变大;在水位上升高度一致的情况下,边坡的最终稳定性系数随着水位上升速率的增大而增大。在边坡水位下降过程中,边坡的稳定性系数首先迅速减小,随后逐渐增大并趋于稳定;当下降水位的高度一定时,水位下降越快库岸边坡的最终稳定性越差。边坡的稳定性随着降雨强度的增大越来越差,且边坡稳定性系数下降速率也越来越大;边坡的稳定性系数随着降雨时长的增大而减小。     

三峡库区老房子滑坡地下水动力场分析

三峡库区的老房子滑坡位于奉节县新城核心地段,滑坡体表面积9.71×104m2,堆积厚度42~60m,体积约480×104m3,保证边坡稳定性有重要的意义。三峡水库蓄水后在老房子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,这对边坡稳定是非常不利的。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,老房子滑坡所受动水压力为正常蓄水位时的6.2倍,进行稳定计算时必须考虑动水压力的影响。     

三峡库区提升库水位下降速率条件下沟边上滑坡稳定性评价

三峡库区对非汛期库水位下降速率(0.6m/d)的严格控制,预防了近千处涉水库岸滑坡大规模下滑入江,但控制消落期库水位下降速率在某种程度上却限制了防洪和蓄水发电效益的发挥,本文主要通过研究在非汛期时候,增加库水位下落速率是否具有可行性,使用Geo-studio中的SEEP/W、SLOPE两个模块对沟边上滑坡进行渗流分析和稳定性分析评价,以计算结果来确定库水位消落期的水位下降速率,对库区调控水位下降速率的调整有重大现实意义和科学价值。     

基于非稳定渗流有限差分的库岸滑坡稳定分析

三峡水库蓄水及水位波动,将极大地改变库岸滑坡体内的水文地质条件,库水位骤降和暴雨入渗是诱发滑坡的主要因素。目前,库水位骤降时的滑坡稳定性评价是滑坡防治中的一个难题。根据三峡水库水位调控方案,以某库岸滑坡为实例,利用有限差分法模拟库水位从175 m骤降至145 m时各时段的滑坡暂态渗流场,将计算得到的暂态水压力分布用于滑坡的稳定分析,建立了渗透力作用下滑坡稳定性评价的不平衡推力法,探讨不同工况下滑坡体稳定性变化规律。研究表明:库水位下降时,坡体稳定性先减小后增大,且在库水位降低至160 m左右时滑坡的稳定性达到最低值;当暴雨强度为200 mm/d时,该库岸滑坡的临界降速1 m/d。该成果将为库区滑坡治理提供科学依据。     

库水位波动条件下某边坡变形特征与稳定性的颗粒流分析

该文根据三峡库区某边坡的地质资料,利用三维颗粒流方法,反演了边坡各土层所对应的细观参数,建立了可以反映实际地质条件的颗粒流分析的三维模型,并对该边坡的应力状态进行了计算。在此基础上,研究了库水位波动条件下边坡体内的渗流状态并得到了相应的渗透力,结合强度折减法的思路,对各条件下坡体内部黏结接触破坏程度进行了比较,并利用三维颗粒流方法对边坡在库水位波动条件下的稳定性进行了分析,与极限平衡法的计算结果进行了对比,验证了分析方法的正确性,对于库区滑坡灾害的评价与防治,具有重要的意义。     

露天矿含断层边坡地下水渗透特性研究

针对地下水影响下的含断层边坡采动渗透特性问题,本文以伊敏露天矿三采区为工程背景,采用相似模型试验与数值模拟相结合的方法,研究边坡采动前后地下水渗流的特性规律及边坡水位下降过程中渗流场的变化特征.基于相似模型研究露天开采过程中的地下水位渗流动态变化过程、地下水通过断层后水位跌落规律、坡面出水位置及渗流水力坡降特征;通过数...     

渗流作用下含断层边坡稳定性模拟分析

为了研究含断层边坡在渗流作用下稳定性问题,以伊敏露天矿三采区端帮边坡为研究对象,建立相似材料模型并结合数值模拟,对渗流作用下含断层边坡稳定性进行模拟研究。研究结果表明:断层在坡体中的相对位置对边坡稳定性影响变化显著。断层位于坡体中部时,边坡变形及其剪应力较大,此时断层对边坡稳定性影响最大。随开挖推进坡体逐渐前移,断层附近变形及应力值逐渐减小,断层对边坡影响逐渐减小。开挖不同阶段边坡稳定性主要影响因素不同。开挖前期影响边坡稳定性的主要因素为断层,后期逐渐转化为渗流作用。边坡第五次开挖后在断层和渗流的耦合作用下沿弱面滑移失稳。     

考虑渗流作用的城门山铜矿临湖露天开采边坡稳定性研究

基于地质勘探资料，建立了城门山铜矿临湖露天开采边坡的地质模型，对临湖露天开采边坡进行了考虑湖水在不同渗流路径和不同渗透压力作用下的稳定性分析。研究结果表明：湖水渗流大大降低了边坡安全系数，随着湖水水位增大，边坡滑坡范围越大，边坡安全系数越低。湖岸与露天采坑之间的距离对边坡稳定性有较大影响，湖-坡距离D越大，边坡安全系数越高，当边坡安全系数取1.2时，考虑湖水渗流条件下湖-坡最小安全距离为60 m。     

库水位升降与降雨条件下某滑坡稳定性分析

水库蓄水后,库水位周期性升降和降雨作用是对库岸滑坡的稳定性产生不利影响的主要因素。该文以某库岸滑坡为例,根据库区水位变化及降雨情况,运用饱和—非饱和渗流理论模拟分析滑坡的渗流场及稳定性,结合监测数据得出库岸滑坡在库水位升降和降雨条件下渗流及稳定性规律,为实际防护治理提供理论依据。     

不同降雨条件非饱和渗流作用下大型弃土场稳定性分析

为研究土体非饱和情况下降雨入渗弃土场稳定性问题,以云南某弃土场为例,采用GeoStudio软件,建立5个不同雨强条件下渗流模型,分析降雨持时相同情况下,边坡土体含水率、孔隙水压力、土-水特征曲线、暂态饱和区域变化以及边坡稳定性安全系数变化情况。结果表明:在降雨初期,雨强对于边坡安全系数影响不大,降雨历时6 h后,坡体表层土体孔隙水压力、饱和度持续上升并逐渐形成暂态饱和区域,降雨量越大安全系数下降越快;降雨历时超12 h后,表层土体含水率接近饱和,形成地表径流,土颗粒间基质吸力逐渐下降,影响边坡稳定性;降雨后期,弃土场表层大部分土体接近饱和含水率,渗透系数不再增长,基质吸力不再减弱,安全稳定性系数下降速率趋平。根据降雨后最小安全系数以及土水参数分析,判定该弃土场是稳定的。     

伊敏露天矿蓄水池坝体渗流及稳定性分析

为了解决伊敏露天矿生产调节蓄水池坝体边坡的渗流及稳定性问题,基于现场实际调查,采用数值模方法研究得出坝体内部的孔隙水压力变化趋势、渗流量、渗流路径等重要数据,并将这些数据代入边坡稳定安全系数的计算中.结果表明:在渗流场和应力场耦合作用下,水位抬升会造成坝体边坡的稳定性下降,并基于此结论提出了防治建议.     

降雨对排土场边坡渗流及稳定性的影响

以降雨时期排土场的稳定性为研究对象,结合唐山某排土场堆积特征和地区气象条件,基于Geo-studio软件中SLOPE/W、SEEP/W等多个模块的不同算法,估算理论派生土体的土水特征曲线和渗透系数函数,计算了矿山排土场边坡在天然状态时的最小安全稳定性系数,分析了不同降雨状态下排土场边坡渗流特征。研究结果表明：一定的降雨强度下,随着降雨时间的增长,排土场坡体内的浸水面深度逐渐增加,孔隙水压力增大,安全稳定性系数在逐渐降低,边坡将向不稳定状态演变;降雨强度增大,会使边坡稳定性系数降低的速度增加,随着降雨强度和降雨时间的持续增加,边坡终将向不稳定状态演变。     

某水库水位的下降对坝体边坡稳定性的影响

水位下降时,一方面坝体内部渗流场会发生变化,土体基质吸力也相应地改变;另一方面,坝体内部土体孔隙水压力、强度参数随水位变化也会改变。因此,库水位变化对边坡安全系数有重要的影响。基于geo-studio软件中的slope/w和seep/w模块来模拟库区水位线的降低和基质吸力对边坡稳定性的影响。结果表明：当水位快速下降的时候,坝体中水位没有相应降低,孔隙水压力没有及时消散,强度参数C、 φ几乎不变,但坝体外部水压力降低,其速率越快,边坡安全系数下降得越明显;水位线缓慢下降时,坝体内部孔隙水压力消散和外部水位线发生同步变化,随着坝体孔隙水压力的消散,坝体内部土体有效应力增加,边坡安全系数逐渐增大,边坡的稳定性相应地变好;与此同时,当坝体内部土体呈饱和状态时,基质吸力为零,基质吸力对边坡稳定性几乎没有影响,随着土体内部水位线的降低,土体由饱和状态逐步变为不饱和状态,基质吸力逐渐增大,坝体的安全系数又逐渐升高,稳定性也随之增强。     

地下水渗流作用下边坡稳定性及变形规律

针对地下水位变化易引发边坡失稳破坏等安全问题,基于有限元模型采用非线性动力时程分析方法研究不同地下水位渗流作用对边坡安全系数、位移和有效正应力的影响规律.研究表明:当地下水位较低时,地下水的升高对边坡安全系数影响不大,当地下水位变化达到一定高度后则对边坡稳定性影响较明显;随着地下水位的增加,边坡最大水平位移位置由边坡坡面中上部向边坡坡脚转移,且最大水平位移范围由边坡坡面向坡内扩散,表明地下水位升高不仅增加了边坡变形,还使边坡滑动面向边坡内部移动,增加了滑动规模;边坡坡面有效正应力随地下水位增加表现出减小-增大-减小的趋势,并在边坡坡脚处产生最大值,表明在地下水位影响下坡脚是边坡最容易破坏的位置,对边坡工程安全防护设计与计算具有指导意义.