强降雨诱发平缓滑坡复活变形与稳定性演化分析

平缓滑坡因地形坡度小易受强降雨影响而发生变形破坏.为深入研究强降雨对滑坡复活变形及稳定性的影响,以湖北省秭归县土地岭滑坡为例,进行强降雨条件下的滑坡渗流-应力耦合模拟,分析不同降雨条件下的滑坡复活变形过程中的孔隙水压力、位移场变化和稳定性演化.研究表明,平缓的土地岭滑坡的阶跃变形与集中强降雨密切相关,降雨导致滑坡体内孔隙水压力从后部到前部逐渐增加,前部响应最快;滑坡稳定性系数随降雨过程逐渐降低,在24 h内降幅最显著.这对强降雨引发滑坡的变形机制与预警具有一定的参考价值.     

甘肃黑方台突发型黄土滑坡形成过程的物理模拟

中国黑方台地区发育了大量突发型黄土滑坡,这类滑坡变形破坏过程中伴随了显著的超孔隙水压力,通过现场调查概化这类滑坡的特征建立模型进行室内物理模拟,还原了这类滑坡的变形破坏过程,并分析了孔隙水压力与位移的响应规律,结果表明:滑坡变形前地下水产生的孔隙水压力需要达到一定程度,坡体破坏前出现了持续性的缓慢蠕动,在此期间滑坡体后方的孔隙水压力产生波动导致变形加快,进一步促使滑坡体内部产生超孔隙水压力,最终使土体产生显著的超孔隙水压力导致滑坡失稳破坏。黑方台地下水产生的静孔隙水压力是使突发型滑坡产生蠕动变形的原因,而蠕动变形导致的孔隙水压力波动是造成滑坡变形突增失稳破坏的诱因。     

三峡库区白家包滑坡变形机理与预警模型研究

三峡库区自2003年蓄水以来,库区有大量滑坡监测累积位移曲线呈阶跃型,此类滑坡在外界影响因素下集中在某一时间段内变形量大,其机理复杂、稳定性判断和预警难度大.通过研究滑坡的变形特征及诱发因素,有助于评估滑坡的稳定性,并构建合适的预警模型.本文以白家包滑坡为研究对象,综合分析15年人工和4年自动GNSS地表位移监测数据,结合野外宏观巡查及勘查资料,研究了白家包滑坡的变形机理;基于改进切线角以及全自动监测数据定量化分析,获取滑坡等速变形速率和变形阶跃点,建立相应的预警模型.结果表明：白家包滑坡整体变形明显,滑坡变形主要集中于每年5—6月,滑坡累积曲线呈现典型的“阶跃”型的动态变形特性,受库水位升降作用影响表现出明显的“推拉效应”;库水位下降是白家包滑坡变形关键影响因素,且与库水位下降速率密切相关,在库水位快速下降期和低水位期,特大暴雨和持续降雨会促进变形;通过改进切线角方法及数据精细化分析,白家包滑坡的位移速率阈值为8.7 mm/d,库水阈值为库水位下降至149 m位移阶跃启动,最小下降速率为0.4 m/d.     

库水位下降对八字门滑坡稳定性分析

库水位的下降速率是诱导滑坡产生的重要因素,研究库水位与滑坡稳定性之间的关系,可以有效地减少滑坡灾害的发生.根据对八字门滑坡的地质调查,通过Geo-Studio软件提供的Seep/W和Slope/W模块对库水位下降速度对滑坡稳定性的影响分析,研究了两种不同的工况下库水位以0.6 m/d、0.8 m/d、1.0 m/d、1.2 m/d不同的速率从159 m下降到145 m对孔隙水压力和滑坡稳定性系数的变化.发现在同一工况下,滑坡库水位下降速率越大,孔隙水压力变化越明显,滑坡体稳定系数越低,库水位以1.2 m/d下降的速率下降时,稳定系数从初始的1.036下降到0.944,同一工况不同下降速率日降幅为0.6 m/d,八字门滑坡处于欠稳定状态,日降幅为1.2 m/d,八字门滑坡处于不稳定状态,当库水位日降幅为1.2 m/d叠加50年一遇暴雨,滑坡产生大面积滑移.控制水库水位下降速率和检测降雨量,分析八字门滑坡后期的滑坡位移变形,可以有效地给滑坡区周围的居民提供安全预警.     

优先流对土壤水文及滑坡触发的影响

强降雨条件下,岩土中的优先流可通过裂缝、裂隙、生物孔隙等多种大孔隙通道向下快速传播,造成深层土壤孔隙水压力增大和潜在滑动面上抗剪强度的减小。因此,优先流与滑坡触发有密切的关联。结合双重渗透模型与无限边坡稳定分析方法,以四川省都江堰市银洞子沟滑坡风险区的人工降雨滑坡实验为例,根据土壤含水量及孔隙水压力观测数据,模拟强降雨条件下滑坡体内土壤水动力过程,并分析优先流对滑坡触发的影响。结果表明,强降雨条件下的土壤含水量及孔隙水压力快速响应与优先流相关,将双重渗透模型与无限边坡稳定分析方法相耦合,可以量化优先流对边坡稳定性的影响,为滑坡泥石流灾害预警提供更可靠的结果。     

降雨条件下考虑非饱和渗流的黄土滑坡灾变分析

采用滤纸法测试,并根据SWCC理论模型Van Genuchten方程拟合,得到非饱和土-水特征曲线,同时根据Van Genuchten统计传导模型估计渗透系数曲线.针对降雨诱发型黄土滑坡,建立边坡二维分析模型,以Mohr-Coulomb准则作为滑坡破坏依据,以非饱和土渗流理论为依托,进行渗流分析和稳定性分析.通过分析降雨不同持时坡体内部孔隙水压力的变化规律,揭示降雨入渗机理.结果表明,随降雨时长增加,滑坡土体由非饱和状态向饱和状态过渡,坡体孔隙水压力不断增加,水位线不断向上抬升.稳定性分析结果表明,降雨持续时间越长,滑坡稳定系数越低,降雨开始前滑坡稳定系数为1.005,滑坡处于蠕动变形阶段,与现状滑坡体上裂缝发生发展相符合;雨强120 mm/d持续降雨48 h时稳定系数为0.978,滑坡为不稳定状态;降雨持续2.5 h时,滑坡由欠稳定状态转为不稳定状态,由蠕动变形阶段进入滑动阶段,反映了滑坡稳定状态对降雨极为敏感.     

降雨型堆积层滑坡降雨阈值及预警模型研究——以王家坡滑坡为例

堆积层滑坡在降雨作用下,累积位移曲线呈现不规则的“阶跃”状.针对此类型滑坡,将滑坡所处的地质条件与滑坡的变形特征相结合,进而建立合理的预警模型,是提高滑坡预警精度的必要手段.本文以王家坡滑坡为典型研究案例,在分析降雨、滑坡位移以及位移速率等监测资料的基础上,确定王家坡滑坡的位移回落时间、降雨阈值.考虑滑坡变形对降雨的响应机制,将实际降雨工况分为当期降雨和前期降雨+当期降雨两种类型,通过数值模拟分析降雨条件下王家坡滑坡的稳定性,对传统的经验性降雨阈值进行改进,针对当期降雨,建立降雨诱发滑坡失稳滑动的I-D阈值曲线,针对前期降雨+当期降雨,建立滑坡破坏的A-I-D阈值曲面.最后,基于改进的I-D阈值曲线和A-I-D阈值曲面建立了王家坡滑坡4级预警模型.     

青连高铁K152+300～K152+470边坡滑坡稳定性预测研究

边坡稳定性是影响高速铁路安全运行的重要因素之一,开展高速铁路边坡滑坡稳定性预测研究对提高高铁运行安全具有一定的工程意义.以青岛-连云港高速铁路K152+300~K152+470边坡滑坡为例,通过设计合理的监测方案开展了边坡地表水平位移和土体深部水平位移监测,总结了滑坡位移规律;基于监测数据采用GM(1,1)模型、神经网络模型和灰色神经网络模型进行了滑坡位移预测,在验证预测效果的基础上基于灰色神经网络模型构建了滑坡位移预测模型,预测了该滑坡未来3年的累计位移并建立了高铁边坡滑坡位移预警方法.研究结果表明:DB2和GY2监测点的地表水平累计位移分别为17.23 cm和21.69 cm,SB2、SB4和GY2监测点的土体深部水平累计位移分别为13.42 cm、16.05 cm和18.37 cm;DB2、SB2、SB4、GY2监测点未来3年的累计位移最大预测值分别为47.05 cm、42.53cm、46.01 cm、52.36 cm(地表)和48.15 cm(深部),该滑坡将继续保持临界稳定状态;根据滑坡累计位移量将高速铁路边坡滑坡位移预警等级分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ级.     

多源数据融合在岩质滑坡监测预警中的应用

在基于滑坡变形的专业监测预警工作中,滑坡后缘裂缝附近会设置多个变形监测点进行位移监测,以覆盖关键变形区域,从而确保监测数据的完整性和可靠性,并基于可靠的预警方法对滑坡变形进行预警。但现有监测预警信息的发布仅根据单点变形数据进行预警,未进行多源数据融合的监测数据综合研判,无法反映出滑坡整体发展趋势,且很可能因为单点监测数据的异常造成误报。本文采用一种多源数据融合方法,通过综合多个滑坡监测点位所采集的变形数据,从整体监测数据的位移切线角度判断滑坡是否已经进入临滑阶段,并赋予各监测点位和预警等级对应的重要性权重系数,计算出滑坡进入临滑阶段的概率,当此概率大于或等于50%时,即可认为滑坡进入临滑阶段,并以此作为预警信息发布的依据。以贵州兴义龙井村岩质滑坡预警实例进行检验发现,该融合方法可实现对误差信息的剔除和有效信息的融合,提高预警信息发布的准确性,具有较好的工程应用价值。     

考虑孔隙水压力的土质边坡稳定性分析

水位变化是影响土质边坡稳定性的重要因素．通过分析孔隙水压力对滑动面土体应力状态的影响,可以发现：孔隙水压力减小了土体的强度指标,使滑动面上一点最终的应力状态由临界稳定状态变为稳定状态．而采用基于刚体极限平衡理论的传递系数法计算滑动面的稳定系数,则可以发现：在孔隙水压力作用下,边坡稳定系数存在先降低后增加的变化过程。但滑坡初期稳定性的降低仍然是滑坡事故的重要因素．     

三峡库区卧沙溪滑坡变形影响因素分析

卧沙溪滑坡是三峡库区变形严重的典型滑坡之一.基于近年来该滑坡GPS位移监测成果、库区降雨和库区水位变化等相关资料,通过分析滑坡位移、变形速率和宏观裂缝监测数据,研究滑坡变形特征及滑坡影响因素.研究结果表明:该滑坡近几年累积位移时间曲线于每年的4~6月期间呈周期性、阶跃性特征;库水位下降和库水位浸泡是引起卧沙溪滑坡位移变形的主要影响因素,降雨加剧滑坡变形;按照滑坡机理分类,该滑坡属于动水压力型与浸泡软化型的复合型滑坡.     

基于声发射监测的滑坡过程预警模型

滑坡是一种多发于山区的地质灾害，严重威胁隐患点周围群众的生命财产安全，急需针对滑坡建立及时、准确的监测预警系统。该文在已有的滑坡声发射监测技术和变形过程预警模型基础上，对比研究声发射和位移监测参量。基于小波变换和改进切线角方法，建立了基于声发射监测的滑坡过程预警模型。利用英国拉夫堡大学实验室模拟数据，初步验证了所建立的声发射预警模型的可靠性。在广东省连南县特大型滑坡隐患点安装监测设备，获取边坡现场变形监测数据，比较了声发射和位移监测的实际预警效果。结果表明：相较于位移参量，声发射参量在预警稳定性和准确性上均表现更好。     

白家包滑坡变形影响因素定性及定量分析

确定库岸滑坡变形的主要影响因素,可以为库岸滑坡的防治提供更有效指导.本文以三峡库区白家包滑坡为研究对象,首先收集了白家包滑坡监测资料以及三峡库区库水和降雨资料;然后定性分析白家包滑坡累积位移变形阶段及特征,将该滑坡累积位移主要影响因素分为三类:降雨和库水的共同作用;主要为降雨作用;主要为库水作用;最后利用相对库水位、降雨量和累积位移相关系数,分别建立降雨和库水位对滑坡位移影响系数模型,定量计算出该滑坡变形主要影响因素,与定性分析结果进行对比.研究结果表明,白家包滑坡位移主要影响因素定量计算与定性分析的结果吻合度较高,准确率为84.62%,模型具有一定适用性,其方法也能为相关研究提供参考.     

前缘塌岸对三峡库区淹锅沙坝滑坡变形影响分析

三峡水库长期运行后,库水作用使土质岸坡变形破坏加剧,甚至导致滑坡复活。受库水位变动影响和波浪作用,秭归淹锅沙坝滑坡前缘不断发生塌岸,且滑坡变形对前缘塌岸响应较为明显。因此以该滑坡为例,基于地表宏观变形、全球定位系统(global positioning system, GPS)位移数据,深部位移监测等数据,分析淹锅沙坝滑坡的变形机制。为进一步探索前缘塌岸对滑坡变形的影响机理。采用GeoStudio软件,基于生死单元技术实现不同坡面形态的淹锅沙坝滑坡的数值模拟,分析原始形态、当前坡形、塌岸发展后等不同坡面形态滑坡渗流场,应力场,位移场的变化规律。结果表明：淹锅沙坝滑坡左侧整体变形较大;受库水作用影响,滑坡前缘发生塌岸,塌岸侧中前部的GPS监测点位移量随之增大,因而塌岸对滑坡整体稳定性有一定影响。数值模拟结果表明：淹锅沙坝滑坡是动水压力型滑坡;不同坡形渗流场结果变化较小;滑坡前缘的水平向应力分布会随坡形变化而变化,进而影响滑坡的位移变形和整体稳定性;当前坡形发生塌岸后,前缘的水平方向应力值增大,位移量随之增大,滑坡整体稳定性下降;数值模拟结果与实际变形情况一致。GeoStudio软件可以较...     

不同水位下滑坡渐进破坏稳定性分析

针对三峡库区滑坡特征,考虑不同水位条件下滑坡的渐进变形破坏及稳定性演化规律.在新的剪应力-应变全过程本构模型的基础上,探讨了滑坡的渐进变形破坏机理,应用部分强度折减法、综合下滑力-抗滑力法、主推力法、综合位移法和富余位移法对卡子湾滑坡在不同水位下的稳定性、力的特征进行了分析,结果表明:卡子湾滑坡破坏面积比为0.65,对应的稳定系数表明,卡子湾滑坡整体处于基本稳定状态.     

滑坡物理模拟畸变修正方法研究及应用

由于相似理论中的相似系数无法完全得到满足,滑坡物理模拟试验采集的位移、土压力、孔隙水压力等试验数据与现实情况存在偏差,即为产生了畸变.介绍了畸变产生的原因及修正的方法,并结合工程实例,采用数值分析的修正方法,对三峡四方碑滑坡物理模拟试验进行了畸变修正,经过试验数据、修正数据和滑坡现场监测数据的分析对比,证明了经畸变修正后的模型计算数据更接近现场实际监测数据,更能反映滑坡真实情况.证明了畸变修正理论的可行性及畸变修正理论对滑坡物理模拟试验的重要性.     

三峡库区白家包滑坡变形机制分析

为研究三峡库区涉水滑坡的动态变形机理,以白家包滑坡为研究对象,依据地质勘查,降雨及库水位资料,运用专业监测数据与数值模拟相结合的分析方法,研究了滑坡的成因及变形机制.结果表明:滑坡变形呈阶跃式增长,4~9月份为主要变形期;各监测点自2006年起每隔3年累积位移有较大提升的"规律",分析认为是滑坡体应力场调整显示变形增大;库水位快速下降与滑坡地表位移增加有较好的相关性;且库水位波动与滑坡稳定性呈正相关变化.坡体的变形原因经分析为坡体外荷载卸荷及坡内指向坡外的动水压力;滑坡目前处于蠕滑变形阶段;若库水位快速下降与汛期强降雨共同作用,滑坡变形将进一步增大.     

非饱和流固耦合模型在垃圾坝体稳定性中应用

基于多孔介质流体动力学理论，建立了降雨条件下垃圾填埋体内水分传输的流-固耦合模型，并采用交替有限差分方法给出了耦合模型的数值格式；通过开发的计算程序，模拟了降雨条件下．垃圾坝体范围内孔隙水压力和流速分布情况。数值模拟的结果表明：持续的降雨会加大对孔隙介质的载荷作用，填埋介质被压缩，使土壤颗粒间基质吸力减少，导致水流渗透率降低。同时，填埋介质变形影响了孔隙水压力和水流速的分布规律。因此，在垃圾坝体稳定性分析研究中，渗流场和应力场的耦合效应不能忽略，其研究可为评价垃圾坝体的稳定性及预测预报坝体滑坡提供技术支持。     

基于位移比的边坡稳定性评价方法

以土质边坡为例,建立相应的数值模型计算了边坡的水平位移与数值位移之比对稳定性的影响,计算结果表明,该位移比与边坡的稳定性系数存在良好的对应关系。这一规律可以作为边坡稳定性评价的依据,还可以作为滑坡预警预报的手段。研究结论为滑坡地质灾害的预防提供理论参考。     

降雨条件下多层土坡入渗机理与稳定性分析

基于VG(Van Genuchten)模型多层土含水率方程,建立了考虑边坡倾角的含水率与基质吸力控制方程,提出了土层间渗透系数比不同的情况下多层土坡入渗深度计算方法.通过在Geo-Studio软件中的Seep/w板块建立多层土的一维和二维模型,分析雨水入渗过程中土层交界面处饱和滞水区形成过程及不同降雨条件下多层土坡稳定性变化规律,并验证本文计算方法的正确性.结果表明:多层土坡降雨过程中,土层交界面处体积含水率、孔隙水压力变化范围较大,对于各层渗透性不同的多层土坡,在同一降雨强度下,渗透系数比越大,则交界面处滞水向下消散的速率折减得越多,交界面处孔隙水压力变化范围越大;多层土坡在交界面处出现饱和滞水区后孔隙水压力急增,导致土抗剪强度骤降,进而引发土坡稳定性系数大范围下滑.上述结论为降雨边坡预警工作提供参考依据.