三峡水库蓄水条件下树坪滑坡变形特征及稳定性分析

为了解三峡水库蓄水对树坪滑坡的影响,基于监测资料分析了滑坡位移随水库蓄水变化的规律,采用有限元分析软件Geo-studio分析了各蓄水阶段树坪滑坡的渗流场、位移场和稳定性变化特征。结果表明,水库蓄水过程可分为125~139~135m、135~156~145m和145~175~145m三个阶段,每个蓄水阶段对树坪滑坡的影响程度不同;库水位上升时滑体内地下水浸润线呈内凹趋势,库水位下降时滑体内地下水浸润线呈外凸趋势,且凹凸程度与运行水位差正相关;第一阶段蓄水过程主要引起树坪滑坡前缘局部变形,第二阶段蓄水过程中滑坡前缘变形量增大且变形逐步向滑坡中部发展,第三阶段蓄水过程中滑坡前缘及中部变形量明显增大,变形逐渐向后发展。最后根据树坪滑坡变形机理,提出了防治措施。研究成果可为三峡库区管理提供理论依据。     

库水位下降速率对库岸老滑坡间歇性复活的影响

库水位波动对库岸涉水滑坡的变形失稳有重要影响,以白家包滑坡为例,根据野外勘察资料和GPS监测数据分析滑坡变形特征,利用Geo-Studio软件对不同工况下滑坡渗流场和位移变形进行了模拟分析,并研究了滑坡在6种不同工况下的稳定性。结果表明,白家包滑坡位移变形呈阶梯陡坎状,间歇性增长,滑坡变形规律与库水位调度规律同步吻合;库水位下降主要影响滑坡前缘,库水位下降速率越大,位移变形速率越大,位移变形量越大;库水位下降时,稳定性系数一直减小,下降速率越大,滑坡越容易发生失稳破坏。     

库水位骤降条件下动水压力型滑坡稳定性分析

三峡水库蓄水后库区部分滑坡已显著变形,且随库水位下降过程响应明显,因此分析日降幅条件下库区动水压力型滑坡稳定性就十分重要。为此,采用GEO-studio软件分析库水位骤降条件下滑坡体不同区段的稳定性,发现库水位作用于滑坡体的下滑段时,滑坡体稳定系数随库水位下降而下降,库水位下降速度越大,稳定系数下降越快,但若最终库水位一致,滑坡稳定性系数相差不大;库水位下降作用于滑坡体阻滑段时,滑坡表现出一定的动水压力效应,整体结果为浮托减重,稳定系数先下降后上升;整体而言提高日降幅对动水压力型滑坡稳定性的影响有限。     

大型岩质水库滑坡复活变形过程的影响因素分析

鉴于识别处于复杂环境下的滑坡体变形影响因素是目前滑坡变形机理研究的重点。以三峡库区木鱼包滑坡为例,基于监测数据识别出滑坡变形的阶跃段,统计得出阶跃段往往出现于高库水位阶段,约在175.0～165.0m之间波动。应用格兰杰因果检验得出库水位高程变化将导致滑坡阶跃段的出现,并进一步以Geo-Slope模拟实际库水位波动与不同库水位变化速率下滑坡稳定性的变化。结果表明,木鱼包滑坡的阶跃段出现与稳定系数下降段相对应,均处于库水位的高水位阶段,且库水位处于172～175m时滑坡稳定性系数将接近最小值,确定了滑坡复活变形的影响因素是高库水位阶段。研究成果对滑坡的复活变形机理研究及防灾预警均具有重要意义。     

库水作用下谭家河滑坡变形特征分析

为分析谭家河滑坡与库水的响应机制,在实地调研和现有资料分析的基础上,通过归纳分析、数据挖掘、数值模拟的方法,研究了谭家河滑坡的变形特征及库水作用对滑坡的影响。结果表明,谭家河滑坡整体处于蠕变阶段,且中后部变形比前部变形大,是渐进推移式滑坡。滑坡的变形速率与库水位上升呈正相关关系,库水上升时滑坡剪力增大,变形区加速扩展。研究成果可为滑坡监测及预警提供参考。     

谭家湾滑坡含粗颗粒滑带土流变性质研究

为研究含粗颗粒滑带土流变性质对水库滑坡的影响,基于谭家湾滑坡的勘察成果和监测数据,分析了滑坡的变形特征;选取含粗颗粒滑带土原状试样开展三轴流变试验,研究了滑带土的变形及其强度。结果表明,含粗颗粒滑带土呈现瞬时弹塑性变形、衰减变形和稳态变形3个阶段,与滑坡宏观变形阶段具有较好的一致性;在荷载稳定阶段滑带土变形分为衰减变形和稳态变形,其变形趋势亦与水位稳定时滑坡宏观变形演化相吻合;含粗颗粒滑带土为典型的稳定流变材料,其变形阶段与不含粗颗粒滑带土相近,且含粗颗粒滑带土的强度参数具有显著时间效应,会对滑坡的长期稳定性产生不利影响。研究结果为滑坡变形预测及长期稳定性评价奠定了基础。     

三峡水库库水位下降条件下川主庙滑坡的渗流分析

以三峡库区川主庙滑坡1-1纵剖面为计算剖面,基于饱和-非饱和渗流理论,采用二维有限元渗流分析软件对滑坡在库水位下降条件下的渗流场进行非稳定数值模拟,获得了该滑坡在库水位下降条件下的浸润线、总水头及孔隙水压力的变化情况,进而得到渗流场的变化规律.结果表明,在库水位下降过程中,滑坡后缘部位浸润线呈上升状态,滑坡中部和前缘部...     

降雨重现期标准化及其在某滑坡稳定性评价中的应用

鉴于三峡库区降雨标准化、定量化研究对库区降雨型滑坡稳定性评价与预测具有重要意义,采用数学期望公式(Weibull公式)与P-Ⅲ型频率曲线相结合,在海森几率格纸上绘制降雨频率曲线的方法求取不同降雨重现期时万州区4~6月单次最大降雨过程,在此基础上,以万州区某滑坡为例,对稳定性与破坏概率进行计算。结果表明,通过降雨频率曲线,可以找到不同极值降雨过程重现期对应的降雨量;库水位下降期间浸润线逐渐趋于凸型;该滑坡是库水+暴雨复合型滑坡;在20年(及以上)一遇暴雨与库水位联合作用下,滑坡将达到欠稳定状态。     

库水位下降条件下码头岸坡稳定性分析

以重庆市纳溪沟改扩建工程岸坡为依托,对接岸结构与码头结构无直接相互作用的情况,采用PLAXIS有限元分析软件分析了库区水位下降条件下码头岸坡稳定性影响因素、重力式挡墙受力变形规律及潜在滑坡失稳破坏机理。结果表明,码头岸坡安全系数随库水位下降呈先减小后增大的变化趋势,不同库水位下降速率会引起不同的码头岸坡最不利水位;岸坡内潜水位下降速率的滞后将产生指向坡外的渗透水压力,码头岸坡安全系数随库水位下降速率的增大而不断减小;库水位下降时重力式挡土墙可能发生绕基座底部朝向岸坡临空面方向的失稳倾覆,墙后回填岩土层可能发生拉裂解体,并沿危险滑面滑移失稳。     

极端气候条件对某土石坝稳定特性的影响研究

受全球气候变化和人类活动的影响,干旱、降雨等极端气候导致水库大坝产生了滑坡等灾害,同时碾压式土石坝设计规范未考虑蒸发、降雨对大坝坝坡渗流和稳定性的影响。对此,构建了某土石坝有限元计算模型,研究了蒸发、降雨和库水位作用对土石坝孔隙水压力、浸润线和坝坡抗滑稳定安全系数的影响,并结合地勘和监测资料分析了滑坡的成因机制。研究结果表明,蒸发、降雨对下游坝坡0～2 m范围土体的孔隙水压力影响较大;测压管实测水位与有限元计算浸润线差值小于0.4 m;初始阶段蒸发作用提高了坝坡稳定性,但蒸发作用导致坝体表层填土不断收缩、开裂,为降雨入渗提供了通道,随着降雨、蒸发循环次数的增加和库水位上升,裂缝不断增加,裂缝底部附近的局部滞水区相互连通形成饱和带,从而导致大坝下游浅层坝坡失稳破坏;研究结果为完善土石坝设计规范和水库大坝滑坡预警提供了科学依据。     

三峡库区奉节县新城植物油厂滑坡地下水动力场分析

三峡库区奉节县新城植物油厂滑坡大多处于三峡水库水位以下,库水位变化对边坡(滑坡)稳定性影响较大,尤其在库水位骤降时,坡体内将产生较大的动水压力,不利于边坡稳定.采用数值模拟方法模拟了边坡地下水渗流场.结果表明,库水位由175 m骤降至145 m时,植物油厂滑坡所受动水压力远高于正常蓄水位时所受的动水压力;采取降低地下水位的工程措施后,有效降低了正常蓄水位下边坡内的动水压力,为科学治理滑坡提供借鉴.     

库水位涨落与降雨联合作用下绿草码头滑坡渗流场分布规律及稳定性分析

滑坡体的稳定性对水库的安全运行有重大影响,而地下水的运动是影响滑坡体稳定性的重要因素。结合现场调查,采用饱和—非饱和渗流分析法研究了库水位涨落与降雨联合作用下滩坑水电站库区绿草码头滑坡体的渗流场,并在此基础上采用极限平衡分析法分析了滑坡可能的失稳破坏模式与程度,评价了滑坡在库水涨落与天然降雨联合作用下滑坡的稳定性变化规律。结果表明,库水涨落与天然降雨联合作用对滑坡稳定性有不利影响,滑坡存在渐近失稳的可能,需加强对滑坡的监测和巡查,以掌握滑坡体的变形发展趋势。     

库水位变动速率对某水电站坝前倾倒变形体稳定性的影响

澜沧江上游某电站坝前大面积发育倾倒变形体,边坡中的地下水对其稳定性有重大影响。为此,运用二维饱和—非饱和渗流有限元分析程序SEEP/W,并联合极限平衡法分析库水位变动期间库水位变动速率对倾倒变形体边坡渗流场及其稳定性的影响机理及规律。结果表明,水位变动速率对倾倒变形体的瞬时渗流场有较大影响,坡体表面形态在水位变动期间,对其水力梯度影响较为明显;水位上升阶段,水位变动速率与倾倒变形体稳定性呈现正相关关系,水位上升速率由0.5 m/d增大至5 m/d,稳定性系数上升了0.7%~2.0%,而水位下降阶段,水位变动速率与其呈现负相关关系,堆积体稳定性系数降低0.6%~1.6%,且其存在临界速率(2.0m/d)、水位(死水位以上3/8坡高处),速率、水位超过其临界值之后,稳定性变幅明显放缓甚至出现回升。     

库水位变化条件下堆积体滑坡变形特征及稳定性分析

为研究库水位变化条件下堆积体滑坡的变形特征及稳定性,以三峡库区某典型堆积体滑坡为例,结合已有的监测资料,分析了变形与时间、变形与水位之间的变化规律,并采用FLAC二维数值模拟方法,建立了数值模型,分析了库水位变化条件下滑坡内的应力应变情况。结果表明,库区回水对滑坡的变形和稳定性影响巨大;二维数值计算的变形位移场与现场监测的位移基本吻合,说明数值计算可以较好地模拟库水位变化条件下的堆积体应力应变情况。     

基于降雨-库水联合作用下三门洞滑坡演化过程与机制

三峡水库自2003年6月蓄水以来,大量滑坡发生了复活变形。为研究在库水位升降和降雨联合作用下滑坡复活变形的演化过程与机制,以秭归县三门洞滑坡为例,基于滑坡长期的地表位移监测数据,分析了滑坡变形的时空演化过程;基于领域粗糙集理论,对滑坡复活变形的主要诱发因素进行了判别;通过数值模拟分析了滑坡的变形演化趋势。结果显示,三门洞滑坡受周期性水位下降和汛期降雨的影响,其累计位移具有明显周期性和阶跃性。在空间上,滑坡不同部位的变形诱发因素并不相同,滑坡中后部变形主要受降雨影响,前部变形则主要受库水位下降影响。整体上滑坡变形对降雨和库水位的响应均存在一定的滞后性,变形强度从前至后逐渐减弱,为典型的牵引式变形模式。滑坡在快速降低水位并叠加暴雨后处于最危险状态,虽然滑坡目前处于基本稳定状态,但安全储备不高,随着变形的持续增加,在汛期和暴雨情况下存在整体失稳的可能,研究结果为同类型滑坡的防治提供了一定参考。     

不同面板缺陷下面板堆石坝渗透稳定性数值模拟研究

为研究不同面板缺陷联合库水位变动(库水位高程、库水位骤降速率、缺陷高程、缺陷尺寸)对面板堆石坝渗透稳定性的影响,以浙江省临海市某面板堆石坝为例,利用岩土软件Geostudio的Seep/w与Slope/w模块对含不同缺陷及不同库水位情况下的面板堆石坝进行了有限元分析,得到了渗漏量、面板后浸润线高程及上下游坝坡的安全系数变化规律。计算结果表明,库水位高程越高,面板坝坝后浸润线高程越高,坝体的渗漏量越大,上游坝坡安全系数越大,下游坝坡安全系数越小;当库水位高程低于缺陷高程时,完整面板坝与含缺陷面板坝的渗透稳定特性一致,当库水位高程大于缺陷高程时,库水位水平越高,面板坝后的浸润线高程越高,同时渗漏量也越大;库水位骤降下面板坝内部浸润线呈现先疏后密的规律,在库水位骤降经过缺陷高程时,坝体内部浸润线有个突然下降的过程;一旦面板发生缺陷,面板坝后的浸润线及渗漏量会出现较大的增长,安全系数下降幅度也较大,缺陷高程越高,面板坝后浸润线高程及渗漏量越大,安全系数也越小;缺陷尺寸越大,面板后的浸润线高程及渗漏量也越大,安全系数越小,但变化幅度较小,同时,上游坝坡的安全系数整体上要大于下游坝坡。     

水位骤降时某冰水堆积体边坡稳定性分析

冰水堆积体在物理力学性质等诸多方面与一般松散堆积体差别显著,研究库水位骤降对冰水堆积体边坡稳定性的影响意义重大。采用有限元数值法耦合分析某冰水堆积体边坡在水位骤降时的渗流场、位移场,并结合极限平衡法研究该边坡稳定性。结果表明,地下水浸润线明显滞后于库水位;水位下降8 d时冰水堆积体边坡在前缘基覆界面至坡面范围产生最大位移,约0.07 m;稳定性系数先减小后增大,整体稳定性较好,冰水堆积体前缘安全储备较低。研究成果可为冰水堆积体边坡稳定性分析提供参考。     

库水位变动速率对某水电站坝前倾倒变形体稳定性的影响

澜沧江上游某电站坝前大面积发育倾倒变形体,边坡中的地下水对其稳定性有重大影响。为此,运用二维饱和—非饱和渗流有限元分析程序SEEP/W,并联合极限平衡法分析库水位变动期间库水位变动速率对倾倒变形体边坡渗流场及其稳定性的影响机理及规律。结果表明,水位变动速率对倾倒变形体的瞬时渗流场有较大影响,坡体表面形态在水位变动期间,对其水力梯度影响较为明显;水位上升阶段,水位变动速率与倾倒变形体稳定性呈现正相关关系,水位上升速率由0.5 m/d增大至5 m/d,稳定性系数上升了0.7%～20%,而水位下降阶段,水位变动速率与其呈现负相关关系,堆积体稳定性系数降低0.6%～1.6%,且其存在临界速率（2.0 m/d）、水位（死水位以上3/8坡高处）,速率、水位超过其临界值之后,稳定性变幅明显放缓甚至出现回升。     

高烈度区水库堆积层滑坡地震动力响应及稳定性分析

以高烈度区水库堆积层滑坡为研究对象,基于Geo-studio软件动力有限元法,分析了三类凸形堆积层滑坡在高低库水位运行条件下的地震动力响应特征和稳定性变化。结果表明,鞭梢效应对参量的影响程度大于竖向放大效应对参量的影响,对中凸形滑坡的加速度响应比上凸形与下凸形滑坡要大,上凸形滑坡的阶段位移响应峰值大于中、下凸形滑坡阶段位移峰值;凸形堆积层滑坡在高水位时对地震的响应要大,在所列库水位和0.05g地震动力条件下整体稳定性系数最大减小约0.037%,下凸形滑坡受此影响较大,且随库水位高度增加,地震加速度增加,整体稳定性系数减小程度增大。该分析结果对高烈度区水库堆积层滑坡灾害防治具有重要参考价值。     

三峡库首区某滑坡变形特征及影响因素分析

针对库区地质灾害的特点,以三峡库首区秭归县某滑坡为例,基于近年来GPS位移监测、库区降雨与水位变化资料,分析了滑坡的变形特征,并研究了降雨与库水位变化因素对滑坡变形的影响.结果表明,该滑坡变形区呈推动式变形特征,其水平累积位移曲线具用期性台阶状位移特征,且受降雨和库水位变化影响较大,两者联合作用影响更大.