水位升降速度对岩质岸坡变形及稳定性的影响

为研究水位升降速度对岩质岸坡变形及稳定性的影响,以某水库高陡边坡的库水位升降为背景,采用Geo-Studio系列有限元分析软件,对库水位升降进行了全过程缓变、全过程急变、单独急速降水及单独急速升水4种条件下的流固耦合数值模拟,研究库水位升降全过程中升降速度对岸坡岩体变形位移、"近似蠕变"及稳定安全系数的影响效应,单独升、降库水位条件下升降速度对岸坡岩体变形位移、稳定安全系数的影响规律。结果表明:增大库水位升降全过程速度对观测点位移极值、敏感性及变化普遍规律几乎无影响,但对位移变化速率影响较大,"近似蠕变"规律与各测区整体位移变化规律类似,但其位移曲线斜率较大,稳定安全系数在水位上升阶段及最高恒水位阶段整体表现较大,在下降阶段及最低水位阶段整体表现较小;增大单独下降速度时,位移极值几乎一致,稳定安全系数较小,曲线斜率较大;增大单独升高速度时,位移极值几乎一致,稳定安全系数较大,曲线斜率较大;岸坡稳定性评价应将稳定安全系数与观测点位移综合起来分析。     

库水位变化对岩质边坡稳定性影响的数值分析

以某水库库岸边坡为研究对象,基于强度折减理论,采用有限差分法FLAC3D对库岸边坡稳定性进行数值分析计算,利用fish语言编程建立位移与折减系数关系,将位移不连续作为边坡失稳判据。进而得出随库水位上升,边坡位移逐渐增加,在1/8~3/8满水位下边坡位移增加不明显,水位上升至满水位的6/8后边坡位移变化趋缓,对应的水位为126 m库岸边坡临界稳定水位。基于试验数据拟合出饱水-失水循环次数n与岩石强度指标的关系,得出水位的循环变化对边坡稳定性影响较大,且最低变化水位线越高边坡的安全系数变化越明显,水库蓄水、放水过程中最高水位不应超过满水位的6/8,建议为满水位的1/2左右。     

降雨条件下某堆积体边坡稳定性分析

堆积体边坡稳定性受诸多因素的影响,以西南深切河谷地区某堆积体边坡建立地质概化模型,通过有限元数值分析法和极限平衡法,对降雨条件下"转折型"堆积体边坡的稳定性进行分析。数值模拟结果显示:"转折型"堆积体边坡最大孔隙水压力出现在坡体后缘中部为452 kPa;最大位移量出现在坡体后缘为43.20 mm;最小稳定性系数为1.188。边坡稳定性分析认为:"转折型"堆积体边坡孔隙水压力上升较降雨时间具有明显的滞后性;边坡产生位移变形稍迟于降雨初始时间;坡体中部和前缘位移量变化差异异常与地形坡度"转折"紧密相关;降雨过程结束后稳定性系数较天然状态有所降低,长期持续降雨可能导致土体累积损伤最终失稳成灾;该堆积体边坡目前稳定性良好,并对该边坡提出了合理的防治措施。     

白家包滑坡的渗流与稳定性分析

三峡库区是中国地质灾害易发区。为探究库水下降时滑坡的稳定性变化，以白家包滑坡为研 究对象，利用ＧｅｏＳｔｕｄｉｏ软件，建立渗流场－稳定性分析－位移场计算模型，模拟出库水位以不同速度消 落时地下水渗流的消散变化及浸润线滞后库水位的时间效应，深入研究了库水降速下滑坡稳定系数及 滑坡位移场的变化。结果表明:库水下降过程中，滑坡前缘为浸润线变化的重点区域，库水下降降幅增 大，浸润线外凸趋势增强，浸润线滞后于水位线的变化越明显，滑坡受坡体内外水头差动水压力作用，形 成瞬态渗流场，饱和度增加，基质吸力减小，黏聚力、抗剪强度减小，稳定性降低，滑坡前缘位移变形增 加。     

水库土质堆积体岸坡动态变形监测预警

针对采用传统工程类比方法获得的单一静态变形监测预警指标无法表达岸坡在库水位变化过程中动态变形特征的问题,以土质堆积体岸坡为研究对象,考虑库水位变化引起岸坡岩土体的流固耦合作用,提出了一种动态反映库水位变化条件下岸坡变形特征的监测预警方法。结合工程实例,对三峡库区泄滩污水处理厂土质堆积体岸坡在不同库水位变化阶段的变形监测预警指标及其大小进行确定,并对其在库水位变化过程中的安全状态进行了动态判别,通过该岸坡现场变形监测与所提方法预警结果对比,证实了该方法的有效性和可行性。      

大型深厚缓坡细粒土堆积体水库坍岸机理研究

四川宝兴河硗碛水电站库区自水库蓄水以来,库区岸坡坍岸发育,其中位于蚂蟥沟内的蚂堆5号堆积体属于早期冻融堆积细粒土,地形坡度在10°左右。该类土按水下稳定坡角分析认为应该处于稳定状态,但是该大型堆积体在每年的库水变化过程中,坍岸变形严重且规模大,严重威胁库区环湖公路运营安全。结合野外勘察及钻孔揭露,查明了蚂堆5号堆积体地质结构,构建了相应地质模型。采用饱和-非饱和渗流有限元算法全过程模拟其在水库运营期间地下水渗流场的动态变化过程,以此为基础分析堆积体坍岸变形和稳定性演化特点。研究表明:该堆积体坍岸变形主要发生在库水位下降期间,且呈明显的牵引式失稳模式,变形趋势与监测点实测数据相符。堆积体坍岸变形破坏及强烈与否主要受库水位变动条件下的坡体内地下水渗流场动态变化控制。     

库水位波动对土石坝稳定性影响研究

本文基于数值模拟研究了库水位骤变对土石坝上下游坝坡稳定性的影响。计算结果表明,库水位骤升时,上游坝坡稳定系数先增大后趋于平缓,下游坝坡稳定系数随时间先降低后趋于稳定;库水位骤降时,坝坡上游稳定性随时间先减小后趋于平缓,且水位下降速率越大,趋于稳定的时间越短;坝坡下游稳定性随时间先增大后趋于稳定。库水位在骤升和骤降工况下,坝体上下游坡体稳定系数均大于规范要求最小值,坝体安全。     

三峡库区白家包阶跃型滑坡动态变形特征与机理

三峡库区内许多滑坡受库水位周期性涨落及降雨的影响,其变形时间曲线呈阶梯状,滑坡变形呈现出阶跃型动态变形演化特征。为了深入研究阶跃型滑坡的动态变形机理,评价预测该类型滑坡的稳定性及发展趋势,本文以白家包滑坡为例,根据现场地质调查及勘查资料,充分利用挖掘十多年的监测数据,分析其动态变形特征、变形机理、影响因素和稳定性,预测其动态变形发展趋势。结果表明此类滑坡由于渗透性能较差,当水库退水时,坡体内地下水向水库排水缓慢,形成地下水与库水位的正落差,指向坡体外侧的渗透压力增大,使得坡体稳定性降低。并且库水位下降速率越大,滑坡位移速率就越大。     

水库水位变动下库岸滑坡稳定性分析

库岸边坡易受到多方面因素的影响引起滑坡自然灾害,文章结合实际工程项目,通过Geo-Studio有限元分析软件建立库岸边坡模型,研究分析了在水位变化下库岸边坡的稳定性变化规律。研究结果表明,随着水位的不断提升,坡表处的浸润线率先响应,而距离坡表较远的测点响应较慢,且距离越远变化越小,随着浸润时间的持续,浸润线由坡表至坡内深处不断延拓;且由于边坡内部的土性不尽相同,使得坡内的各个部位的浸润线变化速率并非保持一致,存在一定的差异或滞后;在水位下降阶段,由于水位的下降导致坡体内外平衡状态改变,坡体内部水位线高于坡外且存在滞后现象,渗透力转由边坡内侧指向外侧,直接导致了边坡安全系数的降低。通过上述研究分析,以期为现有水位变动工况下水库边坡稳定性设计提供参考。     

水位下降对岩质边坡应力应变特性影响

为了研究库水位下降过程中岩质边坡应力应变特性的变化趋势,结合典型的库岸岩质边坡工程实例,通过建立边坡稳定性计算有限元模型,研究水位下降过程中坡体渗流场变化及变形趋势,重点分析水库运行过程中边坡的稳定性演变趋势及其影响因素,研究成果揭示了水位下降过程中坡体的某些应力应变特性,以供参考。     

库水位涨落条件下谭家湾滑坡稳定性演化分析

以三峡库区谭家湾滑坡为例,采用有限元法,模拟了8种不同库水位升降速率下滑坡体内地下水的暂态渗流场特征,并采用极限平衡计算法对滑坡进行了稳定性分析。结果表明,滑坡体内地下水位随库水位升降而升降,库水位升降对滑坡体内地下水位的影响主要在滑体前缘;库水位上升时,稳定性系数不断增加,且上升速率越大,稳定性系数越大;库水位下降速率小于滑体渗透系数时,稳定性系数不断降低;库水位下降速率大于或接近滑体渗透系数时,稳定性系数先减小后增大。     

水位变化对库岸边坡稳定性影响机制研究

库水位升降将影响库岸边坡坡体内地下水位的变化,进而造成库岸边坡稳定性变化。以黑虎山水库为例,研究地下水位变化时砂质、黏土、粉土、黄土和岩质边坡的稳定性变化机制,同时对斜坡中地下水力学特征进行研究。结果表明,坡体内部地下水上升时,边坡稳定性会降低。对于此类斜坡而言,防止地下水入渗是重要的防护措施。     

水压和温度对龙羊峡重力拱坝水平位移的影响分析

【目的】为研究龙羊峡重力拱坝坝体水平位移与库水位变化之间存在的“相位差”并与一般混凝土坝位移随水位同步变化的规律进行对比，【方法】首先结合水压和温度对重力拱坝变形的作用机理，对存在“相位差”的原因进行假设。将龙羊峡重力拱坝的坝体水平位移分为四阶段，分析各阶段位移增量及变形速率，随后建立大坝三维模型，通过定量分析和有限元计算的方法对于上述假设进行验证。【结果】结果显示，对于重力拱坝，其水位及温度对位移均有较大影响。【结论】在无温度应力作用时，坝体径向位移随水位上升而向下游变形，在无水压力作用时，坝体径向位移随温度上升而向上游变形；龙羊峡重力拱坝水平位移一年中的变形主要分为四个阶段，水压和温度在各个阶段发挥着不同的作用，使各个阶段的变形速率不同，二者的综合作用导致了龙羊峡重力拱坝水平位移和库水位变化之间“相位差”的存在。     

库区水位变动对花莲树滑坡局部与整体稳定性影响分析

利用Geo-Studio软件,在6种库水位升降工况下,对花莲树滑坡的渗流场与稳定性进行计算。结果表明,滑坡前缘在库水位变动期呈现出阶跃式变形特征,局部稳定性受库水位变化影响显著;库水位下降工况下,滑坡前缘地下水位线呈现出内凹现象,稳定性系数先下降后上升,库水位下降速率越大,稳定性系数下降越快,当库水位下降速率达到1.5 m/d,滑坡整体稳定性较好,但此时滑坡前缘的稳定性系数已经低于临界值1,将会发生失稳破坏;滑坡变形程度从滑体后部至前部逐渐增大,前缘局部的不稳定特征使得滑动模式向牵引式滑坡演变。     

降雨与库水作用下谭家河滑坡变形响应规律分析

三峡库区谭家河滑坡坡体结构特殊，形成机理复杂，自2006年12月开始监测以来，至今仍持续着位移变形。在分析谭家河滑坡变形特征(2015～2020年)的基础上，把GPS人工和GPS全自动监测数据精细划分为多个阶段，采用定性与定量相结合的方法对库水位、降雨量数据进行分析与处理，并结合地下水位监测数据，对滑坡变形响应规律进行总结归纳，揭示滑坡诱发因素与诱发机制。结果表明：(1)谭家河滑坡累积位移呈稳定-阶跃的增长趋势，在自重、库水位波动以及大气降雨等因素的共同作用下，滑坡促滑段不断挤压阻滑段发生推移式蠕动变形。库水位升降是滑坡变形的直接因素，降雨对滑坡变形起促进作用，汛期连续2个月月降雨量达到160 mm以上，会极大促进滑坡变形。(2)库水位从175.00 m低速下降至160.00 m的过程中，库水的浮托减重、浸泡软化效应使坡体变形保持低速增长；库水位从160.00 m快速下降至145.00 m的过程中，库水位下降速率越大，形成的指向坡外动水压力越大，导致坡体变形更加明显。(3)低水位运行阶段，由于库水位快速下降对滑坡变形有一定滞后效应，使坡体在库水位两次145.00 m低水位运行期间仍持续...     

动态水位诱导下临库边坡稳定性分析

水库建成蓄水后,为满足防洪和发电的要求,水位将在最低正常水位和最高正常水位之间反复升降,库水位的变动很可能诱导库岸失稳,有必要对动态水位诱导下库岸边坡稳定性进行分析。结合苏阿皮蒂水利枢纽项目运营模式,采用极限平衡分析方法,分析不同库水位工况下右岸松散堆积体稳定性演化规律,并对避免松散堆积体在水库诱导下产生灾害提出了几点建议,为松散堆积体岸坡的稳定性分析与防护提供参考。     

基于Flac-2D的河水下降对顺层边坡稳定性影响分析

为了研究河道水位下降过程中顺层边坡稳定性变化趋势,结合一典型的河岸顺层边坡工程,通过采用有限差分软件Flac-2D建立边坡稳定性计算模型,研究水位下降过程中坡体渗流场和变形趋势,量化水库运行过程中边坡的稳定性演变趋势,结果表明:(1)水位下降过程中,坡体平均有效应力方向基本平行坡面方向,随着坡体深度增加,平均有效应力不断增大;(2)随着水位下降,坡体发生位移变形区域逐渐往下发展,分布范围有逐渐增大趋势,且始终位于水位与坡面相交位置附近;(3)边坡安全系数随着水位降落均呈现先减小后增加趋势,但总体表现为随水位降低安全系数减小。研究成果可为水位下降过程中坡体内应力应变特性研究提供参考。     

库水位变化对库岸滑坡稳定性影响的预测研究

以三峡库区晒网坝滑坡为研究对象,在充分考虑双场耦合的条件下,结合极限平衡分析法,得到了库水位变化过程中考虑位移增量和孔隙水压力增量的库岸滑坡稳定性系数的计算方法,并对库水位变化作用下晒网坝滑坡的长期稳定性进行分析。结果显示：随着时间的变化,稳定性系数逐步趋于一定值1.172,且坡体内浸润线也随着库水位的调度逐步保持稳定,趋于不变。     

考虑劣化效应的三峡库区某岸坡抗震性能分析

三峡库区蓄水之后,在库水位大幅度升降变化、降雨、高频中低强度地震等因素作用下,库岸边坡岩土体物理力学特性不可避免地存在逐渐劣化的趋势,这将直接影响库岸边坡的变形稳定。基于此,以三峡库区某库岸边坡为研究对象,考虑岩土体抗剪强度参数的劣化效应,对其抗震性能进行了分析评价。结果表明:对于该库岸边坡,①在各特征水位情况下,随着库水位的上升,岸坡的整体安全系数略有增加,随着地震加速度的增加,岸坡安全系数降低趋势明显;②在各级地震作用下,考虑岩土体抗剪强度参数劣化效应之后,岸坡的抗震能力逐渐降低,岸坡堆积体中下部可能出现局部失稳破坏,随着库水位的上升,岸坡不稳定区域的后缘逐渐上升。研究思路和成果可为库岸边坡长期稳定性评价和加固提供较好的参考。     

库区斜坡水位变动响应研究

库区斜坡稳定性是水利工程中的一个关键问题。在对三峡库区某斜坡进行调查的基础上,通过现场试验获取斜坡岩土体的渗流参数,结合室内数值模拟手段对库水位变动过程中斜坡的稳定性响应进行研究。结果表明:库水位变化过程中,降雨强度是影响岸坡稳定性的一个重要因素,斜坡稳定性对于降雨的响应具有滞后性。在水位下降过程中,岸坡稳定性系数变化速率从小变大。在库水位上升过程中,岸坡稳定性系数缓慢上升。