降雨作用下不同库水位升降速率对某滑坡稳定性的影响

实践表明,水库蓄水后库水位涨落对边坡稳定性有显著影响。三峡水库运行期的库水位周期性升降,有2种不同的消落方式:第1种是汛前大幅度缓慢消落方式,水库水位从175.0 m缓慢下降至145.0 m,平均下降速度为0.2 m/d,第2种是汛期消落方式,水库水位从162.0 m快速下降至145.0 m,平均消落速度为1.2~2.0 m/d。以三峡库区秭归县某滑坡为研究对象,利用有限元计算软件,取不同库水位升降速率(以最危险工况下的库水位下降速率2.0 m/d为初始值逐渐增加)进行滑坡渗流计算,获得不同库水位升降速率下的地下水位,采用Morgenstern-Prince法,考虑库水位升降速率变化引起的地下水位变化,计算获得滑坡在不同条件下的稳定系数,并得到不同库水升降速率下滑坡稳定系数变化图。研究表明,随着库水下降速率的增大,滑坡的稳定系数逐渐减小,且在速率变化的初期阶段,稳定系数出现明显的陡降。     

三峡水库水位升降作用下树坪滑坡复活机理研究

树坪古滑坡位于三峡库区内,在库水位周期性涨落作用下,滑坡土体处于饱和与非饱和动态调整状态,籍于此,根据非饱和渗流场与应力场耦合的有限元方程,应用有限元强度折减法,对库水位在不同速率变动情况下树坪古滑坡的复活机理开展了研究。结果表明：树坪滑坡地下水位变动具有一定的滞后性,并与滑体的渗透性系数密切相关;滑坡稳定系数在水位上升时整体呈现先增大后减小的趋势,并随着变动速率的增大而增大;水位下降时整体呈现先减小后增大的趋势,并随着变动速率的增大而减小;树坪滑坡复活的临界水位升降速率为2 m/d,临界水位为降落到165 m左右。     

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。     

三峡水库蓄水条件下树坪滑坡稳定性影响分析

三峡库区众多涉水滑坡在库水位下降阶段均出现明显的变形加剧现象,树坪滑坡作为其中之一,在库水位下降阶段也出现了明显变形,自2003年三峡水库蓄水以来一直变形不止。为此,结合地质调查和监测资料,通过监测数据和Geo-Studio数值模拟分析方法,将其治理前后进行对比。结果表明:树坪滑坡稳定性与库水位升降保持一致,稳定系数随着库水位的涨落而变大变小,特别是在库水位下降期间,坡体内水位线明显滞后于库水位,产生不利于滑坡稳定的动水压力。滑坡治理后整体稳定性得到提升,稳定性系数伴随库水位变化在很小的范围内波动。研究成果可为库区类似涉水滑坡的治理工程提供相关经验和参考,并为三峡库区管理提供理论依据。     

库水位升降与降雨条件下滑坡的渗流及稳定性分析

地下水对库岸边坡的稳定性影响重大,以库区某滑坡为例,通过对滑坡的变形特征和专业监测数据分析,结合三峡库区库水位调度方案及降雨条件,依据非饱和土渗流理论和极限平衡理论,运用有限元分析软件Geo-Studio,对该滑坡设置了8种工况,分析其在145~175 m库水位波动及降雨条件下的渗流及稳定性。计算结果表明滑坡体内地下水位随库水位升降而升降,降雨对滑体后部地下水位有一定影响;滑坡稳定性在库水位上升时减小,且上升速率越大,稳定性系数越小;库水位下降,稳定性系数先减小后增大;降雨条件下,稳定性系数有所减小。所得结果可为库岸边坡的稳定性分析提供一定参考。     

水库水位下降速率对滑坡稳定性控制作用研究

库岸滑坡失稳多与水库水位波动相关,尤其是水库快速泄水过程发生滑坡的几率更大。已有研究显示,水位快速变化将改变滑坡稳定性,因此研究水库水位下降速率与坡体稳定性的演变,对一定程度上控制或减缓地质灾害发生具有实际意义。采用有限元数值模拟,分析不同水位下降速率对滑坡渗流场的影响,结合极限平衡法探讨水位变动速率对滑坡稳定性的影响机理和规律。结果表明:随着水位下降速率不断增大,水头差呈非线性(二次多项式)增加;水位下降速率由1 m/d增大至3.5 m/d时,滑坡整体最小稳定性系数降低6%;当水位下降速率大于2.5 m/d时,滑坡体将发生失稳;滑坡体稳定性系数最小值所对应的水位成阶梯式下降,在1/2和1/4坡高处,滑坡体稳定性较差。     

库水位升降作用下锦屏一级水电站左岸边坡地下水渗流特征研究

为了研究锦屏一级水电站蓄水过程中库水位变化对边坡地下水渗流特征的影响,将左岸边坡构建精细的地质模型,并以饱和—非饱和渗流理论为基础,应用Geostudio Seep/W分别对5个库水位升降工况进行数值计算。结果表明:当库水位上升时,地下水渗流方向会由指向坡外变为指向坡内,而坡表的孔隙水压力首先增大,浸润线呈现出上凹的特征。当库水位下降时,地下水渗流方向会由指向坡内变为指向坡外,坡表的孔隙水压力快速减小,浸润线呈现出下凹的特征。而无论是库水位下降还是上升,岸坡内的渗流场变化始终会滞后于库水位的变化。产生这种滞后现象的原因与库水位升降速率和坡体渗透系数的大小有关。当渗透系数小于升降速率时,渗流场的动态变化就会产生滞后现象,并且库水位升降速率越快这种滞后现象越明显。     

库水升降作用下三峡库区三门洞滑坡变形响应特征

三峡库区三门洞滑坡自设立专业监测设施以来,一直发生持续蠕滑变形。通过野外调查、GPS监测数据分析,并运用Geo-studio有限元软件对滑坡进行渗流场模拟,分析了库水位不同升降速率下滑坡的稳定性。研究结果表明:①库水位上升时,滑坡的稳定性呈上凸型,表现为先上升后下降;当滑坡以1.6 m/d的速率上升时,滑坡稳定性最大。②库水位下降时,滑坡的稳定性呈下凹型,表现为先下降后上升;不同降速下的稳定性极值不同,但最终的稳定性基本保持一致。③三门洞滑坡作为典型的堆积体滑坡,库水位的升降是导致滑坡发生变形的主要因素,目前一直处于蠕滑变形状态,但不会发生整体性破坏。     

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。     

库水升降速率对老蛇窝滑坡稳定性影响分析

通过监测资料分析和滑坡稳定性数值计算,探讨了三峡库水位在不同升降速率下对老蛇窝滑坡稳定性的影响规律。研究结果表明,理论上库水位上升有利于老蛇窝滑坡的稳定,但实际运行中库水位上升是不利于滑坡稳定的,因为库水浸泡会使滑坡前缘塌岸;老蛇窝滑坡为动水压力型滑坡,最主要诱发因素为库水位的下(骤)降;老蛇窝滑坡稳定性的临界库水位调度速率为0.9 m/d,即当库水位下降速率大于0.9 m/d时,滑坡K值小于1。     

考虑滞后性变化的滑坡位移预测模型研究

在库水位反复升降条件下，滑坡的变形会滞后于库水位变动。滑坡变形的滞后性会随着时间发生改变，为解决滑坡变形滞后性随时间改变而导致的预测困难问题，基于溪洛渡库区雨林二组滑坡的长时间监测数据，通过相关性分析对滑坡变形滞后性随时间的变化规律展开了研究，并提出了一种考虑滑坡变形滞后性变化的位移预测方法。以白鹤滩库区王家山滑坡的变形情况对预测方法的普适性进行了验证。研究结果表明：滑坡变形的滞后性是随着时间逐渐显现的，由第2蓄水周期的1 d增加至第5周期的11 d,且库水位升高时滑坡变形的滞后性变化得更为明显。验证结果表明，预测方法的准确性和普适性均较好。综合分析认为该法可为库区其他涉水滑坡的变形预测提供借鉴。     

库水波动下堆积层滑坡稳定性研究

堆积层滑坡是三峡库区中最常见的地质灾害类型。库水位的不同变化速率对滑坡稳定性影响显著。以三峡库区凉水井滑坡为例,分析了±0.2、±0.4、±0.6、±0.8、±1.0、±1.2、±1.4、±1.6、±1.8和±2.0 m/d 10种速率下,0.01、0.1、1和10 m/d 4种不同饱和渗透系数的堆积层滑坡在库水上升和下降过程中的稳定性变化规律。在此基础上提出了针对堆积层滑坡的三峡库区水位调度风险等级划分方案,认为库水位升降速率小于0.6 m/d为低风险,在0.6 m/d与0.8 m/d之间为中风险,大于0.8 m/d为高风险。利用实际库水位变动获得的安全系数曲线结合地质灾害等级划分方法,直观地显示了凉水井滑坡长期风险过程。研究结果对于滑坡的监测预警和水库调度具有一定的应用价值。     

基于地表位移监测成果的水库型滑坡变形机制分析

三峡水库蓄水及水位升降,将改变涉水滑坡体内的水文地质条件,对滑坡稳定产生影响,往往会造成老滑坡的复活和新生滑坡出现。白水河滑坡是长江干流上大型岩床土质涉水滑坡,该滑坡自2003年6月三峡水库蓄水至135 m以来,滑坡变形加剧,变形呈现明显的台阶状,滑坡变形与库水位变化具有明显的相关性。基于多年的专业监测成果,结合地质勘察、宏观变形迹象分析,本文对水库型滑坡的变形特点及水动力作用条件进行了分析,结果表明,白水河滑坡的变形主要受库水位下降的影响,库水位上升对滑坡变形有抑制作用,降雨对滑坡变形有一定影响。     

水位升降对库岸边坡稳定性的流固耦合数值分析

为研究水位急剧变化对库岸边坡稳定性的影响,文章依托三峡库区涉水滑坡段,在对长江三峡地区滑坡地质灾害进行分类的基础上,通过利用FLAC3D软件对于滑坡体进行流固耦合试验,选择水库蓄水、降低水库水位等因素来研究滑坡体的稳定性.据分析得出结果:当水库初始蓄水位为135.00m、160.00m、175.00m时,滑坡体的稳定系数分别为1.043、1.003、1.074,处于不稳定的状态,同时,其最大位移分别为2.30cm、5.74cm、3.44cm.当水库储水时,滑坡前、中间部分和最终部分的间隙水压的变化是完全不同的.前缘受水位上升和下降的影响很大,往后缘方向水位升降的影响逐渐下降.地面滑坡前的间隙水压差在降水中比较大,中心小,后缘弱,水位突然下降对前缘影响很大.所得结论对于今后类似的地质灾害预警具有重要的参考价值.     

三峡库区水位变幅对奉节何家坡滑坡稳定性影响分析

为了更好地研究在三峡库区增大库水降幅条件下奉节何家坡滑坡稳定性,预测评判其发展趋势,通过现场地质调查和勘探,分析了何家坡滑坡的变形模式与形成机制,并考虑了库水位骤降作用。利用Geo Studio有限元分析软件对滑坡在增大库水位变幅的极端工况下进行渗流场模拟与稳定性计算。研究表明,何家坡滑坡变形主要集中在坡体前缘与中部,表现为逐级牵引式变形破坏,库水位降幅1.2 m/d条件下整体处于基本稳定状态。随着库水位下降速率增大,滑坡稳定性系数不断降低,属典型的动水压力型滑坡。     

库岸滑坡稳定性物理模拟研究

库水位升降与降雨是库岸滑坡发生的主要诱因。以三峡库区塘角村2号滑坡为例,在室内建立了滑坡地质力学模型。试验结果表明:水库水位升降对滑坡前缘涉水部分影响较大,对中部和后缘影响较小;降雨对滑坡前缘、中部、后缘影响相对显著,主要表现在土压力及孔隙水压力与降雨过程呈现同步并略滞后于降雨的特征;降雨及库水位变化联合作用下,前缘变形破坏最大,前缘部分的变形破坏牵引中部发生变形。     

滑坡体渗流场与库水位波动响应关系研究——以三峡库区李家坡滑坡为例

以三峡库区李家坡滑坡为研究对象,在滑坡体下部建立了集孔隙水压力、水分含量于一体的实时监测系统,依托采集的长期连续观测数据,开展库水位升降过程中滑坡体地下水渗流场的变化规律研究。结果表明,库水位上升过程中,滑坡体内孔隙水压力的变化趋势与库水位保持一致但相对滞后,滞后时间最长达19 h;库水位下降过程中孔隙水压力的变化趋势与库水位上升时近似,但由于地下水回流影响滞后时间相对较长,最长达到32 h。库水位升降过程中水分含量实时监测数据及变化曲线能较好反映滑坡体含水量的响应规律,此规律若与孔隙水压力相结合,可较好地分析滑坡体地下水渗流场的变化过程,为后续滑坡的模型建设及稳定性评价提供可靠的数据支持,同时为同类型滑坡的研究提供借鉴。     

库水位下降对新集水库均质土坝渗流及稳定性影响分析

针对库水位下降对土石坝坝体滑坡的影响,以新集水库均质土坝为研究对象,基于非饱和土体渗流的基本理论,分析了不同速度库水位下降条件下,均质土坝非稳定渗流场的变化规律,计算了在渗流作用下坝坡的安全系数,分析了水库从35 m正常蓄水位以速度0.1 m/d、0.5 m/d、1 m/d、3 m/d、6m/d、10 m/d下降到5 m最低水位坝体内浸润线和坝坡稳定性,得到了坝体内浸润线及坝坡安全系数随水位下降速度的变化规律,以期为新集水库坝坡的渗流稳定分析及正常运行提供参考。更多还原     

库水位变化条件下滑坡稳定性研究——以雅砻江某水电站虎山滩滑坡为例

虎山滩滑坡位于雅砻江某水电站上游,滑坡体大,一旦失稳,将严重影响水库安全。根据非饱和土的渗流和抗剪强度理论,利用有限元分析软件Geo-studio,对库水位下降和降雨条件下滑坡的渗流场进行了模拟研究。结果表明：滑坡的稳定受库水位变化的影响较为明显,库水位上升时,稳定系数降低;库水位下降时,稳定系数升高;稳定系数最低值为1.22,即库水位变化时滑坡可保持稳定状态。为确保安全,建议对滑坡采取监控措施。     

库水位骤降作用下库岸滑坡形成机理研究

库水位骤降严重威胁着库岸边坡的稳定。基于饱和-非饱和土理论,采用渗流有限元法和稳定计算的Bishop法和Janbu法,计算确定不同水位骤降工况下渗流场及安全系数的演化情况。结果表明:库水位骤降会严重降低边坡的稳定系数,随着库水位下降速率的增大,稳定系数降低更多,此外,稳定系数随着库水位的逐渐平稳而上升。根据计算结果可以得出库水位诱发库岸滑坡的机理主要体现在孔隙水压激增及累积效应、渗流拖拽、渗透破坏效应、应力集中及转移效应。