降雨与库水位变动下堆积体滑坡稳定性分析

库水位变化、暴雨骤降等环境因素是引起库岸边坡失稳的重要因素,针对金沙江库岸付家坪子滑坡,采用有限元软件Geo-Studio,分析库水位变化、降雨及其共同作用等环境因素对岸坡稳定性的影响规律。结果表明:在一个库水位调度周期内,付家坪子滑坡的最危险时刻为库水调度下降至540 m时(5月),整体滑坡欠稳定,最不稳定的位置是滑坡前缘;在库水位调度周期内滑坡安全系数变化与库水位变化趋势基本一致,库水位不变时,地下水位线上升导致岩土力学参数降低,安全系数减小;库水位上升时,库水入渗产生渗流力和对岸坡的静水压力,大于滑坡前缘被淹没后产生的浮托力,安全系数增大。随着库水位的降低,滑坡体的稳定性下降,说明坡内的渗流力和滑坡前缘所受的库水压力起主导作用。     

库水位升降作用下库岸边坡渗流特征研究

以某库岸边坡工程为例,在对其地质环境调查研究的基础上,运用GEO-SLOPE软件中SEEP/W模块,较为全面地模拟了库岸边坡库水位升降下的渗流场。从库水位上升、水位保持及水位下降三阶段出发,分析了库区内分布较广的强风化泥质砂岩、泥灰岩类型的岸坡在水库升降变化作用下其渗流特征及分布变化规律、水岩相互作用;分析了该库岸边坡的孔隙水压力变化特征和渗流速度动态变化规律,为进一步渗流与变形耦合分析提供了依据。     

库水位升降作用下土质岸坡变形特征实验研究

库水位升降作用下三峡库区土质岸坡坡体吸水、应力集中及滑移变形,形成不同时段和不同空间部位的裂缝体系。通过模型试验的方法,分析了土质岸坡在一个蓄水降水循环周期内裂缝体系的时空演化分期配套规律。试验结果表明:蓄水初期,裂缝主要出现在岸坡前缘水位线附近,且出现频率高、规模逐渐增大,岸坡出现局部坍塌破坏;蓄水中期,岸坡前后缘均有裂缝出现,但出现频率低、规模减小;蓄水后期,前缘裂缝发育基本消失,后缘裂缝继续发育,岸坡以沿滑动面整体蠕滑为主;水位上升过程中暂停蓄水时裂缝发展缓慢。降水阶段,拉张裂缝主要出现在岸坡坡体后缘,初期降水裂缝出现频率较低,发展缓慢;后期降水裂缝出现频率、规模变大,产生下座变形及下错台坎;水位下降阶段岸坡沿滑动面发生整体缓慢蠕滑。     

某拟建跨江大桥桥位岸坡稳定性研究

在研究某拟建跨江大桥桥位区工程地质条件的基础上,采用Geo Studio软件分析了桥墩荷载施加及库水位变动情况下岸坡的稳定性,结果表明:桥墩荷载施加后,主桥墩处的应力及位移改变显著,斜坡稳定性情况较好;在库水位升降作用下,斜坡稳定性进一步变差,整体稳定性尚满足要求。     

库岸边坡的计算分析与处治

水库蓄水后,由于库区水位升高,岸坡内地下水的渗流运动产生变化,可能引发滑坡等地质灾害的发生。采用有限元分析软件,结合某库区已建公路,分析了在水位上升、骤降等多种情况下的岸坡渗流场、安全系数的变化规律。计算结果表明:在库水位骤降工况下,因岸坡内地下水快速外渗产生一定的动水压力,坡体稳定系数迅速减小,此种情况为库岸边坡稳定的最不利工况。     

库水位升降作用下填土岸坡稳定性的分析

库水位升降是诱发库岸滑坡的重要因素之一。将渗流场有限元计算与极限平衡分析结合起来,针对潘口库区水位升降对鳌鱼沟填土岸坡稳定性的影响进行分析。结果表明:该岸坡的安全系数随库水位的升降均呈现先减小后增大的变化规律,岸坡变形加剧主要可能发生在蓄水、泄水的初期,但水位升降过程中该岸坡仍将处于稳定状态。     

三峡库区碎石土质岸坡失稳启动机制研究——以龙江红岩子滑坡为例

三峡水库蓄水后,滑坡成为三峡库区最严重的地质灾害之一,库水位下降和降雨是导致滑坡的重要因素。以龙江红岩子滑坡为例,研究三峡库区碎石土质岸坡失稳启动机制。基于FLAC^3D渗流分析模块功能和算法对三峡库区龙江红岩子滑坡的机制进行研究。根据龙江红岩子岸坡的地形、地质条件,建立了龙江红岩子滑坡渗流模拟有限差分计算模型,并确定了模型合理的水头边界条件。通过编写内置的FISH函数对降雨入渗、不同库水位等工况进行模拟,得到了位移场的变化规律,分析了不同库水位及降雨条件下碎石土质岸坡的稳定性,揭示了岸坡在降雨和水位下降过程中的稳定性衰减过程。降雨和水位骤降的共同作用是龙江红岩子滑坡的触发因素。为研究不同库水位和降雨条件下碎石土质库岸滑坡稳定性提供了依据。     

三峡库区碎石土质岸坡失稳启动机制研究——以龙江红岩子滑坡为例

三峡水库蓄水后,滑坡成为三峡库区最严重的地质灾害之一,库水位下降和降雨是导致滑坡的重要因素。以龙江红岩子滑坡为例,研究三峡库区碎石土质岸坡失稳启动机制。基于FLAC~(3D)渗流分析模块功能和算法对三峡库区龙江红岩子滑坡的机制进行研究。根据龙江红岩子岸坡的地形、地质条件,建立了龙江红岩子滑坡渗流模拟有限差分计算模型,并确定了模型合理的水头边界条件。通过编写内置的FISH函数对降雨入渗、不同库水位等工况进行模拟,得到了位移场的变化规律,分析了不同库水位及降雨条件下碎石土质岸坡的稳定性,揭示了岸坡在降雨和水位下降过程中的稳定性衰减过程。降雨和水位骤降的共同作用是龙江红岩子滑坡的触发因素。为研究不同库水位和降雨条件下碎石土质库岸滑坡稳定性提供了依据。     

河水位升降下饱和-非饱和驳岸岸坡稳定性分析

岸坡失稳常常与河水升降密切相关。为了分析水位升降对福州晋安河驳岸岸坡稳定性的影响,根据某段岸坡的工程地质条件,建立驳岸岸坡饱和－非饱和渗流计算模型,结合引水冲污工程,研究河水位不同升降型式对稳定性的影响。结果表明,坡脚淤泥的堆积阻碍了坡内孔隙水的变化,表现为在其影响范围内,河水上涨时水流难以流入,水位下降时则孔隙水不易排出;水位上升越快,驳岸越稳定,较大的水位下降速度则对其稳定性不利;水位频繁升降,由于岸坡排水条件不佳,孔隙水进一步赋存,稳定性降低;在引水冲污工程中应做好水位下降速度的控制和坡内孔隙水的疏排;在对岸坡进行加固时,可采取置换坡脚淤泥为良好透水材料的措施。     

国道317线某崩塌堆积体路段稳定性分析与加固措施研究

国道317狮子坪水电站库区公路K847+720~K847+830段建基于厚层堆积体斜坡之上,因库水位变化引起坡体变形,导致路基、路面出了明显的变形破坏,严重影响通行与运营安全。文章通过对变形坡体的物质组成、结构特征以及既有工程措施等因素的研究分析,阐述了其变形机理,认为病害由水库水位变化引起的岸坡坍塌-后退式滑移变形所致;在此基础上评价了路基的稳定性,提出并讨论了加固处治措施的组成及设计原则。研究成果可为类似路基病害的成因机制分析与加固处治提供参考。     

蓄水期库岸古滑坡的水动力学响应监测——以三峡库区泄滩滑坡为例

水库岸坡失稳是伴随水电工程建设而产生的一种地质灾害，一般认为主要是由于水库蓄水或运营导致岸坡水动力条件的不利演化造成的。国内外水库岸坡失稳的实例很多，但是岸坡的水动力条件演化过程主要以渗流计算所获得的渗流场作为依据，缺乏系统完整的现场监测资料。以三峡水库蓄水为契机，在湖北秭归县泄滩古滑坡体上建立了一套自动水文监测系统，监测内容包括水库水位、滑坡体水位、渗压与降雨量等。从监测成果来看，岸坡的水位(或渗压)上升速度明显滞后于库水位上升速度，滞后时间与岸坡的渗透性有关，滑带、滑坡影响带和基岩的渗透性相对较弱，滞后时间较长，但是滑坡体的渗透性良好，滞后时间较短；水位观测井的观测成果存在误导，需要结合观测井结构进行分析，建议尽可能使用标准管结构；降雨引起的滑坡体水位上升量和滞后时间与降雨强度关系密切，降雨强度越大水位上升量越大，水位开始上涨的时间越短。因此，对降雨的影响分析有必要考虑雨型，确定合适的基准时间单位。就泄滩滑坡而言，以小时为基本时间单位较为合适。     

水库滑坡变形特征和预测预报的数值研究

水库滑坡不同于一般山体滑坡,其稳定性受水位波动的影响十分明显。由于水库滑坡的特殊性和重要性,其变形特征和预测预报的研究已成为目前研究的热点和难点。库水水位的波动,改变了水库滑坡的水力边界条件,引起坡体内渗流场的非稳定渗流,采用传统的分析方法很难对其变形破坏特征和稳定性的动态变化进行研究,并对其失稳破坏进行预测预报。因此,基于数值极限分析方法对水位下降过程中滑坡体的变形特征和稳定性的动态变化规律进行了研究;通过位移-时间关系曲线以及位移-时间对数关系曲线对滑坡体的变形破坏特征进行了定量研究,并提出利用水平位移陡升段（加速段）和水平方向的夹角作为滑坡临滑预报的判据,为认清水库滑坡的破坏机制和提升其预报水平提供了新的思路。     

周期性渗透压作用下红砂岩渗透特性试验研究

水库运行期水位的周期性变化使软岩岸坡防洪限制水位以下的岩体长期处在周期性变化渗透压作用的环境中,这种周期性变化的渗透作用对软岩的渗透特性将产生很大的影响。以三峡库区红砂岩为研究对象,利用自主研发的"具有模拟库水位周期性变化环境下水压变化条件的渗透仪"对红砂岩进行周期性渗透试验,探讨防洪限制水位以下的红砂岩在周期性渗透压作用下的渗透特性变化规律。试验结果表明,随着周期性渗透压的变化,红砂岩的渗水量在第一个渗透周期增长最快,而后逐渐减小;随着周期性渗透压的变化,红砂岩的渗透速度和渗透系数也呈周期性变化;不同岩样的累计渗水量、渗透速度和渗透系数的变化存在一定的差异,但经过4个渗透周期之后,红砂岩的累积渗水量、渗透速度和渗透系数随压力的变化范围稳定,且变化趋势一致。研究结果说明,三峡水库岸坡防洪限制水位以下的红砂岩在水库运行期经历4次周期性水位变化之后,渗透特性逐渐趋于稳定。     

Identifying the influences of geological factors on reservoir bank collapse by a model test

Reservoir bank collapse, which strongly influences the relocation area when water is impounded, is currently an important topic in reservoir engineering. In this work, a series of orthogonal experiments was carried out to analyze, from among the many factors that can affect bank collapse width (BCW), the effects on BCW of slope angle, material grain-size diameter, degree of density of material, wave height of reservoir water, and water level fluctuation. A detailed analysis of each parameter is presented, and the analysis of range (ANORA) calculated. The results of the study show that the most sensitive factor affecting BCW is slope angle, followed by density degree, clay proportion, wave height, and water level. Finally, a prediction formula was established based on the physical simulation experiments, and its scope of applicability is discussed. These research results provide a reliable basis for future bank collapse studies.     

降雨与库水位共同作用下近坝库岸边坡滑坡模型试验研究

根据云南省龙江水电站近坝库岸边坡滑坡特点,为了对降雨与库水位共同作用下近坝库岸边坡滑坡有深入的了解,进行了降雨与库水位共同作用下边坡滑坡大型模型试验研究。试验结果表明:降雨是引起近坝库岸边坡滑坡的重要因素,降雨与库水位共同作用下近坝库岸滑坡有效应力减小,研究库水位以下边坡土体的抗剪强度减小;库水位作用使得边坡产生沉降和裂缝,边坡的滑坡是由降雨和库水位共同作用引起,库水位以下边坡土体水分入渗充分,边坡内部孔隙水压力较大,边坡易产生滑坡且滑坡规模较大,近坝库岸边坡滑坡属于浅层牵引式滑坡。     

水–岩作用下断续节理砂岩力学特性劣化机理

在库水位周期性升降作用下,库水消落带节理岩体的损伤劣化很可能导致库岸边坡向不稳定的方向发展。基于此,开展了断续节理砂岩的水–岩作用试验,结合力学试验和微细观结构检测综合分析其劣化规律及机理。结果显示:(1)在长期水–岩作用过程中,断续节理岩样的抗压强度、变形模量劣化趋势明显,而且存在明显非均匀性,其中前3个水-岩作用周期的阶段劣化度明显较大,5个水–岩作用周期之后的阶段劣化度明显减小并趋于稳定。(2)水–岩作用下,不同节理倾角岩样的力学参数劣化幅度不一样,阶段劣化度总体呈U型分布,节理倾角在0°和90°附近时,节理岩样从明显的张性破坏逐渐向剪性破坏转变,破坏模式变化特征比较明显,对应力学参数劣化幅度较大;节理倾角为60°左右时,节理岩样总体保持顺节理面的剪切破坏,破坏模式变化特征不明显,对应力学参数劣化幅度比较小,这些变化也使得节理岩样各向异性力学特征逐渐减弱。(3)在水库长期运行过程中,消落带节理岩体的产状直接影响水–岩作用的劣化趋势和变形破坏特征,因此,在库岸边坡长期变形稳定分析中,不仅要关注消落带岩体力学性质的劣化,也要关注节理岩体的产状差异及其在水–岩作用下变形破坏模式的转化。     

唐家湾东边坡渗流及稳定性分析与防治措施

水库水位的上升和下降将导致库岸边坡体内地下水渗流场的变化,进而引起边坡的失稳破坏。以工程勘察资料为基础,论述了唐家湾东边坡的地质工程条件,运用Geo-slope软件进行了库水位变化的渗流场模拟;采用考虑基质吸力影响剩余推力法对边坡在库岸水位升降变化的情况下进行稳定性计算,并对边坡稳定性进行了分析与评价;最后结合实际工程提出防治方案并分析了监测的结果,表明该方案能有效地控制边坡的整体变形。     

五一水库联合进水口高边坡抗滑稳定分析

为调查分析五一水库联合进水口边坡的整体稳定性与局部稳定性,首先根据进水口边坡的地形地貌特征、地层岩性等,对进水口边坡的稳定性进行定性分析评价,并确定其可能的失稳模式,其次根据进水口边坡岩体产状与边坡产状的关系以及可能的失稳模式等特点,将进水口边坡分为正面坡、左侧坡、右侧坡三个子区。并在三个子区选取具代表性的剖面,采用二维极限平衡方法,对进水口边坡各工况条件下不同滑移模式的稳定状况进行定量分析计算。计算结果显示:除进水口正面坡在施工期整体滑动(由坡顶至坡脚剪出)滑移模式的安全系数较小、有发生浅层滑动失稳的可能外,其它各边坡计算剖面各工况下的安全系数均满足规范要求。由于边坡在水库蓄水后大部分位于库水位以下,在水的作用下岩土体软化,其局部部位存在发生浅层滑塌失稳可能,建议加强施工、蓄水和运行期间边坡的变形观测,并采取相应的支护措施。