砂砾石高边坡三维渗流场分析

本文利用网格单元同静力计算模型,针对砂砾石高边坡在布置排水洞和排水管与不设排水洞和排水管两种工况下的稳定渗流期的渗流场计算。计算结果表明,排水管的作用明显,可有效提高工程施工的经济性。合理的排水管布置可使高边坡后侧的土体孔压明显下降,减小了土体的渗透压力;大大降低了边坡坡面底部溢出面的渗透坡降,在一定程度上保证可能沿潜在滑动面滑动土体的稳定性。。     

含缓倾软弱夹层矿山高边坡降雨渗流特性研究

为探究缓倾软弱夹层对矿山高边坡降雨渗流特性的影响,以西南地区典型的石灰石矿山高边坡为例,结合现场实际的工程地质与水文地质条件,建立了含缓倾软弱夹层矿山高边坡的降雨渗流模型。基于饱和-非饱和渗流理论,模拟了边坡在最大降雨量条件下降雨和雨后两个时间段雨水的浸润过程,揭示了边坡孔隙水压力的动态变化规律。研究结果表明:软弱夹层作为一种隔水层,改变了雨水浸润曲线的形态及降雨的渗流路径,浸润曲线呈现V字型结构,渗流路径由垂直入渗改为沿软弱夹层上表面渗流;在降雨和雨后两个时间段,上部裂隙风化岩体的孔隙水压力先增后减,但始终为负值;软弱夹层上表面会产生雨水积聚,孔隙水压力先增大到正值随后逐渐减小,孔压减小的时间相对于降雨时长具有滞后性,即孔压在雨停后一段时间才开始降低;坡脚处的孔隙水压力在降雨和雨后两个时间段始终呈增大之势;由于软弱夹层良好的隔水性,软弱夹层内部及边坡底部灰岩的孔隙水压力并无太大变化。研究结果可为揭示类似地质条件下边坡的降雨渗流规律提供有益参考。     

降雨条件下某排土边坡的渗流场及稳定性时变分析

现阶段对排土边坡稳定性评价多以单因素等雨强为主,较难全面反映实际情况。针对此问题,以福建某排土边坡为例,通过Geo-studio软件对排土边坡进行不同雨强以及不同雨型条件下安全系数的时变分析,得出安全系数随时间变化曲线,并对排土坡稳定性产生较明显影响的雨强进行渗流场特性分析。时变分析结果表明,持续长时间的降雨会对边坡稳定性产生影响。降雨强度超过一定数值时,降雨的初始时刻安全系数下降速率主要取决于边坡自身渗透速率,在降雨中后期随着入渗速率的稳定,雨强又变成影响安全系数下降速率的主导因素。渗流特性分析结果表明,长时间的强降雨会引起坡脚处渗流方向的改变并在坡脚处出现溢出面,加上排土坡表层废石土较大渗透性的特点有可能形成管涌,应当引起重视。最后提出在废石土表层覆土压实以降低废石土的渗透性从而提高排土坡体稳定性的建议。更多还原     

暴雨作用下铜仁地区典型滑坡变形机理研究

选取具有代表性的铜仁地区石灰溪滑坡作为典型滑坡进行案例研究,在滑坡工程地质条件基础上建立合理的石灰溪滑坡地质模型。基于饱和-非饱和渗流理论,采用Geo Studio 2004中的SEEP/W模块研究不同降雨强度(50,100,200 mm/d)情况下降雨1 d及7 d后的石灰溪滑坡渗流场演化特征及其规律;基于极限平衡理论,采用SLOPE/W模块研究在以上不同降雨强度作用下石灰溪滑坡在降雨中及降雨后1~7 d的稳定性演化特征及规律。通过研究,总结了石灰溪滑坡的变形机理,对该地区同类型滑坡变形机理进行理论探讨。     

降雨及地下水位对三峡库区非饱和土 边坡稳定性的影响

选取三峡库区内的某处非饱和土边坡进行研究,分别在初始地下水位、降雨强度以及降雨持时不同的工况条件下分析边坡的稳定性能。研究结果表明：降雨强度是对边坡稳定性产生重要不利影响的因素之一,但不是决定性的因素;处于雨季的边坡稳定性能还要受到前期降雨持时和初始地下水位的控制。另外,在整个长持时降雨周期内,用于评判边坡稳定性能的安全系数值并不是单调变化的,而是先较快减少后逐渐趋于常数值。因此,可将对应于最低安全系数值的降雨持时称为临界降雨持时。     

降雨情况下排土场边坡稳定性数值模拟研究

排土场边坡不同于一般边坡,排土体为松散介质,降雨入渗对排土场边坡稳定性影响较大。为了定量研究降雨对排土场边坡的稳定性影响,以及防水和排水措施对边坡稳定性的影响,首先建立降雨情况下排土场渗流数值模型,分析排土场内部渗流场;然后对排土场边坡进行水土耦合分析,通过水土耦合分析发现降雨情况下边坡稳定性安全系数大大降低。为了服务于工程和科学研究,进一步对防渗和排水情况下排土场边坡稳定性进行定量研究。研究发现:在排土场台阶底部设置排水管道或者在排土场顶部设置防水层可以大大提高降雨情况下边坡稳定性。研究结果可为正确评价和治理该类边坡的稳定性提供科学依据。     

降雨条件下非饱和土坡稳定性分析

降雨入渗是非饱和土边坡失稳的主要诱发因素。采用饱和-非饱和渗流理论和非饱和土抗剪强度理论,以华蓥山地区某滑坡为模型,模拟降雨入渗引起的暂态渗流场,将计算所得到的暂态孔隙水压力分布用于考虑了基质吸力影响的土坡稳定系数的计算当中,分析了降雨强度和降雨时间对土坡稳定性的影响。分析表明:降雨时间越长,滑坡稳定性系数降低幅度越大,且降雨初期稳定性降低较快;土坡稳定性系数最小值发生在降雨停止后一段时间内,具有滞后效应。     

三峡永久船闸高边坡三维饱和--非饱和渗流场分析

三峡2号永久船闸高边坡在降雨入渗条件下闸室混凝土衬砌边墙的外水压力可能很大,有工程后患之虑。论文针对这个三维降雨入渗复杂渗流场问题,采用基于广义达西定律理论之上的非稳定饱和——非饱和渗流场求解的有限单元法,对不利的连续数天降暴雨情况下的不同时刻的边坡渗流场特性进行计算分析,给出各个典型时刻2号船闸高边坡体中渗流场等水头线和闸室混凝土衬砌墙背面外水压力水头的大小,并与设计允许值进行对比分析,进而给出降雨入渗对闸室边墙稳定的影响程度,有无破坏性作用等。     

降雨条件下边坡渗流及稳定有限元分析

简要分析了多孔介质饱和-非饱和渗流数学模型,探讨了非稳定时间插分格式、计算参数和降雨入渗边界处理等相关问题;基于非饱和土抗剪强度理论和延展的Mohr-Coulomb屈服准则,将有限元强度折减法推广到非饱和土边坡稳定分析中。以某边坡为例,模拟了降雨入渗引起的边坡体内暂态渗流场,并采用推广的有限元强度折减法进行了降雨条件下边坡的稳定性分析。     

强降雨作用下尾水边坡非饱和渗流特征及稳定性分析

为探究抽水蓄能电站尾水边坡在强降雨作用下的稳定性,基于饱和-非饱和渗流理论模拟了强降雨条件下尾水边坡渗流场的分布及变化情况,并结合渗流计算结果,利用强度折减法对降雨条件下边坡稳定性进行了分析。结果表明：当降雨强度超过土体的饱和渗透系数时,坡脚和坡表下部率先出现暂态饱和区域,随着降雨历时的增加,润湿锋不断向坡体内部移动;长期降雨期间,边坡稳定性系数的变化主要由两个因素决定,一是孔隙水压力增加导致的有效应力减小,二是表层土体饱和容重增加导致的下滑力增加;降雨过程中边坡的稳定性系数不断减小,在降雨3d后稳定性系数发生突变;降雨前期边坡潜在滑面为弧形,随着降雨历时的增加滑面深度变浅,降雨后期边坡潜在滑面表现为沿润湿峰分布的直线形滑面,且随降雨持续作用,滑面随润湿锋向坡体内部移动。     

近水平状砂页（泥）岩岸坡坝基渗流特征及防渗设计

在我省关中以北及陕北地区，近水平状砂页（泥）岩层广泛分布于各河流上，因而各类水库大坝大都建于其上。沿该类地层发生的坝基渗漏和绕坝渗漏较常见，有其较为特殊的水文地质结构和特殊的渗流特征，不仅对大坝稳定不利，并可能产生邻谷渗漏和其他次生灾害。本文列举多个工程实例说明其危害性，针对其特征提出了坝基和岸坡地段的防渗设计的若干意见，及地质勘察中应注意的若干问题。对坝基及坝肩的防渗标准和岸坡削坡坡比，作者提出了有别于规范规定的看法，以期引起讨论。     

库水位升降作用下土质边坡渗流场动态变化研究

为探索水库边坡尤其是土质边坡在库水位升降条件下渗流场的变化规律及边坡的稳定性,建立了较大比例尺的库岸土质边坡地质试验模型。用孔压计测得试验模型的孔隙水压力随水位升降的变化值,以非饱和渗流理论为基础,并结合试验所测数据,用Geostudio有限元数值分析软件SEEP/W 模块进行水位升降条件下的瞬态渗流场模拟。结果表明：坡体孔隙水压力随试验水位的升降而变化,坡体位置高程越高,孔隙水压力和基质吸力变化的滞后性越明显。孔隙水压力模拟值与计算值基本一致,表明模拟所选参数和水土特征曲线能反映模型试验情况。     

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。     

大岩淌边坡降雨-应力-非饱和渗流研究

 针对大岩淌滑坡特殊的地理位置开展强降雨(或强雾雨)条件的入渗和地表漫流研究, 建立雨强与入渗、漫流之间的关系。然后,基于非饱和渗流理论,采用有限元方法来分析大岩淌滑坡在降雨期间的渗流、应力、位移与安全状态,并在稳定性计算中引进强度折减法计算滑坡的安全系数。     

降雨过程中的边坡失稳研究

根据区域降雨时空分布特征、自然边坡的岩土结构组成及其物理力学特性,引入降雨入渗条件下饱和-非饱和渗流数值模拟技术,以江西省德兴市双溪电站某滑坡体为研究对象,进行了降雨过程的饱和-非饱和渗流场稳定性分析。并在此基础上采用刚体极限平衡分析方法中的Morgenstern-Price法,模拟计算了各降雨过程边坡的稳定性。研究结果表明：降雨特征（雨强、雨型）对边坡稳定性的影响不容忽视;边坡最小安全系数在雨后8~12 h达到最低值。     

降雨条件下含裂缝岸坡渗流稳定特性研究

基于某水库边坡背景,利用有限元软件建立边坡模型,分析了降雨过程中库岸边坡稳定性变化情况。系统研究降雨强度、降雨时长对库岸边坡的影响,深入探讨了裂缝位置、裂缝角度的影响。研究表明,降雨初期边坡的稳定性系数迅速减小,随后减小幅度减缓,最终趋于稳定。降雨强度越大、降雨时长越长,边坡稳定性越差,且相同降雨条件下,裂缝存在影响边坡的稳定性。不同降雨强度下,裂缝位置对库岸边坡的影响相似,裂缝在坡中位置的边坡稳定性系数减小幅度最大,其次是坡脚位置,最后是坡顶位置,且均大于无裂缝边坡。在降雨过程中,含外斜裂缝的边坡的稳定性更好,含内斜裂缝的边坡和竖直裂缝的边坡稳定性影响呈现交叉过程。降雨前期竖直裂缝的边坡影响大,降雨后期内斜裂缝的边坡影响更大。     

不同导流设计下灌区泵站进水段三维渗流场特征研究

为研究高州水库灌区泵站进水段导流隔墩设计问题,采用MEP与ANSYS Fluent建模计算方法,对圆弧型导流隔墩、 L型导流隔墩开展了三维渗流场流态、水力参数分析。研究发现圆弧型导流隔墩方案仍存在明显回流漩涡区,而在L型方案中,回流区分布减少,断面上不可见明显漩涡,偏流也较少,选择L型导流隔墩方案更有利。随着L型方案的导流隔墩长度递增,流速有序性递增,流速值也增高,但长度为6H后,导流隔墩长度参数对流速影响效应减弱。紊动能在进水段呈“先增后减再稳定”的变化,导流隔墩长度每增大1H,断面15m处峰值紊动能平均减少14.4%,当长度为6H后,紊动能降幅降低。     

考虑降雨入渗及饱和-非饱和渗流作用下的土石坝边坡稳定性研究

在采用土体孔隙水压力描述非饱和土渗透特性的基础上,对某土坝模型进行了饱和—非饱和渗流计算,并应用于降雨入渗条件下的边坡稳定分析.计算成果表明,对于地下水位较深或可能出现浅层滑坡的情况,采用非饱和土强度理论得出的计算成果更为符合工程实际.     

降雨条件下红层土质滑坡稳定性及阈值分析——以南江县二潢坪滑坡为例

通过对南江县二潢坪滑坡的工程地质分析及有限元分析,反映了降雨是红层土质滑坡失稳的主要因素。分析得出了二潢坪滑坡在不同降雨历时下的降雨阈值,当日降雨量达到60 mm且累计雨量达到240 mm的情况下,斜坡的稳定性大幅降低。并且分析了二潢坪滑坡在不同降雨强度下的渗流状态及稳定性状态。该分析结果可为南江地区土质滑坡的监测预警提供可靠的预警参数。