某水库滑坡在降雨作用下的稳定性模拟分析

水库型滑坡主要受库水位升降变化而发生变形,因此对水库滑坡的研究主要集中在库水变动影响下的滑坡变形机理及稳定性分析方面.然而通过对三峡库区滑坡调查发现,有一类水库滑坡变形主要受降雨影响,而研究这类滑坡在降雨和库水共同作用下的变形及稳定性同样具有重要意义.本文以三峡库区某水库滑坡为例,在详细调查该滑坡地质条件及变形发展过程基础上,运用数值模拟方法对其渗流场及稳定性进行了定量分析.结果表明,该滑坡由于特殊的地形条件,其变形主要受降雨影响,受库水位升降影响较小.     

三峡库区水位变动下推移式滑坡监测变形分析

三峡水库蓄水诱发了多处推移式滑坡变形加剧,为了加强对该类滑坡在三峡水库水位调节下变形特征的认识和灾害的预防,以三峡库区典型推移式滑坡——云阳凉水井滑坡地质条件和变形特征为例,制定监测方案;通过对滑坡地表位移、地表裂缝、深部位移、地表水位、降雨量及宏观巡查等方面的监测,分析监测指标的变化规律及相互关系,研究降雨及库水位升降对滑坡变形影响,分析了降雨、库水位变化时滑坡体变形和变形速度的规律;结合条块自身稳定系数变化量,揭示了推移式滑坡在降雨和库水位两种不同作用机制下的变形规律：降雨对后部变形影响大,库水对前部变形影响大,水位越高影响越强烈;降水时动水压力对滑体变形影响较大;同时受降雨和降水作用时滑体变形最大。其变形规律为该类滑坡防灾减灾提供了科学依据。     

三峡库区三门洞滑坡变形特征与影响因素分析

三门洞滑坡位于长江支流青干河右岸,自三峡库区2003年蓄水以来,滑坡一直处于持续变形阶段.据宏观巡查及现场地质调查资料,深入利用挖掘多年的GPS专业监测数据,综合分析了该滑坡体的动态变形特征和主要影响因素.结果表明:滑坡体不仅具有前缘变形大于后缘的牵引式运动特征,还具有左侧变形快于右侧的运动特征;该滑坡属于退水滞后型滑坡,大气降雨和库水升降是其外界主要影响因素,变形量呈阶跃式增长,降雨强度,降雨时长,降雨量,及库水位下降速率的上升与阶跃幅度的增长均有关联.     

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.     

重力坝-库水-地基相互作用分析方法比较研究

对5种不同高度的重力坝分别采用流固耦合模型与附加质量模型进行了坝体-库水系统相互作用的时域地震动分析.将这两种模型计算所得动水压力结果与Westergaard公式解析解相比较可知,约70m高的中低重力坝采用Westergaard公式计算动水压力就能满足工程实际的要求;对于160m以上的中高重力坝,采用流固耦合模型计算库水作用及坝体动力响应较为接近现实情况.从坝体频率、位移、峰值加速度(PGA)三个方面的结果可以看出,附加质量模型模拟地震条件下库水对坝体作用较流固耦合模型有一定的夸大,对中高坝而言更为显著.地基对200m级高坝库水作用的影响非常明显,在计算坝体与库水相互作用时地基作用不可忽略;对于70m高的中低坝,地基作用可以不用考虑.     

四川宝珠寺水库滑坡地质灾害及典型滑坡特征分析

四川省宝珠寺水库自蓄水以来,由于库水反复升降与暴雨的联合作用,库区沿岸发生了较大面积的滑坡地质灾害,库区许多交通等基础设施、迁建集镇和移民房屋遭到破坏.作者根据库区环境地质条件和滑坡特征调查资料,以金洞和左坝两个典型滑坡为例,对库区沿岸滑坡分布特征、滑坡类型及其形成条件及形成机制、滑坡的活动特征作了详细分析,同时对库岸的地质环境及稳定程度进行了分区和评价.研究结果表明,宝珠寺水库沿岸古堆积体在天然条件下的极限稳定状态过渡到库水作用下新的稳定状态过程中库岸变形滑动明显;堆积体坡度陡结构松、库水反复涨落作用及修路等开挖是重要原因;按照稳定、较稳定、较不稳定及不稳定划分,目前该水库岸坡多数为较稳定和较不稳定状态.     

库水升降作用下高陡岩质边坡稳定性分析研究

为有效分析库水升降作用下库岸边坡稳定性,以三山岛金矿的仓上露天坑尾矿库高陡岩质边坡为依托背景,选取库岸边坡岩样分别进行自然状态下和不同“饱水-失水”循环次数下的单轴抗拉强度试验、单轴抗压强度试验。考虑“饱水-失水”循环对岩石的损伤影响,在广义Hoek-Brown强度准则的基础上,引入了“饱水-失水”循环作用后岩石单轴抗压强度累积损伤率,对Hoek-Brown强度准则进行了改进,确定了库岸边坡的岩体力学参数。以此为基础,利用FLAC3D数值分析软件对库岸边坡进行稳定性分析研究。结果表明：库水升降作用对库岸边坡岩体物理力学性质的损伤作用十分明显,随库水升降循环次数的增多,库岸边坡岩体力学参数不断劣化。数值模拟监测情况与实际工程的位移监测数据对比分析整体误差较小,证明岩体力学参数计算的可靠性,以此为基础计算得库岸边坡将在经历30次“饱水-失水”循环作用后最终破坏失稳。其所得结论能够为类似边坡工程的稳定性分析提供参考与指导。     

库水位升降作用对动水压力型滑坡的影响——以三峡库区白家包滑坡为例

三峡库区蓄水以来,在库水位的周期升降以及降雨条件的影响下,库岸滑坡的岩土体物理性质发生改变,大量涉水滑坡发生复活变形。为了分析三峡库区的水位周期性升降对涉水滑坡稳定性的影响,以库区较为发育的动水压力型滑坡为研究对象,分析库区水位升降对滑坡稳定性和滑坡地下水位线的影响。选取三峡库区秭归县白家包滑坡为例,以Geo-Studio软件的SEEP/W以及SLOPE/W模块为辅助工具,分别分析不同滑坡体渗透系数、不同库水位升降速率下的滑坡稳定性,以及地下水位线的变化规律。结果表明:对于库区动水压力型滑坡,当库水位上升时,滑坡体的稳定性整体而言是增加的,滑坡体地下水位线呈现向下弯曲的趋势;库水位下降时,滑坡体的稳定性整体是降低的,滑坡体地下水位线呈现向上弯曲的趋势。在不同的滑坡体渗透系数下,滑坡体的渗透系数越小,库水位升降时对滑坡稳定性影响也越大。     

库水作用下三峡库区某库岸堆积体稳定性研究

三峡库区某库岸堆积体被认为是库水作用下的潜在滑坡之一．采用了GEO—seep、GEO—sigma及GEO—slope通用计算程序，对三峡水库水位升降的一系列工况下该堆积体的饱和一非饱和渗流场的变化、变形破坏机理及稳定安全系数进行了计算分析．计算结果表明，随着水库蓄水位的增加，该堆积体的稳定性会相应降低，库水骤降为其稳定性最为不利的工况．由计算分析推断该堆积体为一潜在水库新生型堆积体滑坡．     

对三峡库区某滑坡位移响应规律研究

利用三峡库区某滑坡长期地表位移监测资料,分别从定性和定量的角度研究了滑坡变形的时域规律:运用离散谱分析求得在库水及降雨条件下该滑坡变形的周期为12个月左右;运用统计学的方法建立了滑坡变形滞后于库水位及降雨的回归模型,求得滑坡变形滞后期与库水位降速的相关模型为T1=5.463-3.677v1,与库水位降速及降雨强度的相关模型为T2=6.353-5.498v1-0.23v2t2,且库水位降速对变形滞后期的影响占主导作用.对库水位一个下降周期内不同水位下降方案进行模拟可知,库水位降速与滑坡稳定性呈负相关.库水位下降历时、降幅一定时,采用先快降后缓降同时避免陡升陡降的库水位调度方案,可获得较高的安全系数,为工程实践提供了一种可行的滑坡变形时域规律研究方法.     

滑坡动态稳定性分析与治理工程评价

水库区水位的调节及降雨作用对滑坡稳定性的影响过程是动态变化的。以三峡库区紫阳城滑坡为例,采用地下水浸润线简化求解公式,对滑坡的动态稳定性进行了分析,并与目前的常规评价方法进行了对比。结果显示,库水位上升时,常规分析方法评价结果是稳定性偏高;而库水位下降时,评价结果反而偏低。因此,采用动态评价方法比较符合实际;并据此对该滑坡防治工程进行了优化分析评价。     

基于滞后效应和防洪调度的大坝渗流预测模型研究

降雨和库水位对大坝渗流表现出一定的滞后性和非线性,且降雨和库水位之间本身又存在一定的耦合关系,渗流的机理比较复杂.汛期降雨多,管理部门需要对水库库容进行防洪调度,水位变化比较频繁,导致汛期渗流波动较大.分析了水位和降雨对大坝渗流的滞后效应,简要介绍了汛期水库的洪水预报和防洪调度,建立了基于滞后效应和防洪调度下的大坝渗流监控模型.以某拱坝为例,对汛期内的大坝渗流进行了预报,预报精度较好.     

暂态水位变化对库岸边坡稳定性影响的研究

受库水位变动及降雨等条件的影响,库岸边坡坡体内暂态上层滞水位和暂态潜水位会产生相应变化,从而引发岸坡出现各种地质灾害。为了得出暂态水位变化对库岸边坡稳定性的影响,以苗尾水电站大溜槽岸坡在暂态水位变化作用下的变形为例,在充分总结岸坡区域工程地质条件和坡体结构特征的基础上,利用三维有限元数值模拟方法开展研究。结果表明：库水位突降情况下,岸坡暂态水位的稳定明显滞后于库水位,其暂态水压力为暂态潜水位与稳态水位间的静水压力。汛期常规降雨强度作用下,岸坡表面形成一层水膜,渗透障的深度为5m左右;降雨强度加强后渗透障向下转移,暂态饱和区的厚度增大。降雨停止前后的暂态水压力可分别简化为作用于岸坡岩土体条块上的均布荷载与折减后的静水荷载,均布荷载和折减系数的大小与降雨强度、降雨持时和土水特性相关。研究成果对于类似水电边坡稳定性分析具有较强的参考价值。     

不同降雨过程特征下的库区滑坡稳定性

降雨是滑坡的主要诱发因素之一.根据降雨强度随着降雨历时的变化特征划分了五种降雨过程.以澜沧江某水电站库区一典型土质滑坡为例,模拟滑坡体在不同工况下的渗流场,分析降雨过程对库区滑坡稳定性的影响.结果表明：在库水位不变的情况下,五种降雨过程对滑坡稳定性的影响由大到小的顺序为递增型、先强后弱型、先弱后强型、稳定型、递减型.在降雨过程不变的情况下,随着库水位的上升,滑坡稳定性会先减小再增大.水库蓄水前期及递增型降雨过程,滑坡处于最危险状态.该研究为库区滑坡稳定性评价提供了依据.     

木鱼包滑坡变形与库水位相关性定量化分析

为研究库水位高程、降雨量对三峡木鱼包滑坡变形的影响,分别从定性与定量的角度分析了位移数据与库水位高程数据、降雨量数据之间的相关性。通过对长期监测数据的定性分析,认为水位高程是影响木鱼包滑坡变形的主要因素,并根据滑坡变形速率的大小将变形过程划分为3个阶段;对多年月监测数据的计算得出滑坡的位移量数据与2个月前的水位高程数据之间的斯皮尔曼相关系数的均值最大,为0.409(中等正相关),而与任意时期的降雨量数据之间的相关系数几乎小于0.2;日监测数据的计算得出滞后期为40 d时滑坡变形数据与库水位高程数据之间的相关系数的均值最大,为0.622(强正相关)。综上可知木鱼包滑坡变形对库水位变动的响应较为明显,并且在时间上存在约40 d的滞后期,而降雨量对木鱼包滑坡变形的影响并不明显。本文所取得结论与其他学者对木鱼包滑坡的认识基本一致,说明相关性的定量计算能够在滑坡变形影响因素方面的研究提供一定的科学依据。     

库水和降雨耦合作用下公路滑坡研究

以福建山区库岸公路滑坡为对象,采用室内模型试验和有限元数值模拟方法,研究库岸公路降雨滑坡形成机理,探讨库水位下降与降雨联合作用下导致临水边坡发生失稳的模式和原因。研究表明库水位变动与降雨的联合作用将改变沿坡体内的渗流场,降低滑坡土体的力学强度,使得滑坡前缘由于浮力减重和浸泡软化作用导致抗滑力减小,滑坡中后部下滑力增大,产生滑坡现象。     

库水位变动条件下土-水特征曲线对滑坡稳定性计算结果的影响研究

库区滑坡的稳定性受库水涨落影响较大,为了分析库水位变动对滑坡稳定的影响,基于非饱和理论的有限元软件进行数值模拟,并需要用到非饱和土的相关参数,特别是土水特征曲线对滑坡稳定性的计算结果影响较大.文中一个实际算例采用不同土-水特征曲线时,计算所得结果相差较大,为了探究土-水特征曲线对滑坡影响的大小及原因,计算了当滑坡土体饱和含水量、饱和渗透系数相同时,3种典型土的土-水特征曲线所对应的稳定性系数,并得到以下结论:库水的升降作用对非饱和土质滑坡的稳定性有较大影响;由黏性土质滑坡的土体特性及计算说明表明:黏性土质滑坡在库水位变动作用下较粉土及砂土滑坡稳定,土-水特征曲线对考虑非饱和特性的滑坡安全系数影响较大,即同一含水率条件下基质吸力越大的土体滑坡的稳定性越好.     

和川水库蓄水对左岸滑坡体稳定性的影响

边坡稳定性是水利枢纽工程主要地质问题之一。以和川水库左岸滑坡为例,对水库蓄水后水位壅高对近坝库岸滑坡体稳定性的影响进行了分析,进而评价了边坡稳定性。     

降雨模式对树坪滑坡稳定性影响分析

降雨是诱发滑坡失稳的重要因素,依据饱和-非饱和及斜坡稳定性分析理论,基于等量的降雨量和降雨时间,按照实际库水位调度和降雨集中时间分为三种工况:工况一,稳定水位145 m;工况二,175 m水位线经150 d降到145 m水位线;工况三,145 m水位线经60 d升到175 m水位线,采用Geo-studio软件模拟三峡库区树坪滑坡在不同工况中减弱型、增强型、集中型、平均型4种降雨模式下的降雨入渗过程和稳定性。探讨了树坪滑坡孔隙水压力随时间的变化规律,以及树坪滑坡稳定系数与时间的变化关系。结果表明:降雨模式对树坪滑坡降雨入渗和稳定性有明显的影响,除工况二下水位继续降低作用外,其他二种工况下减弱型降雨模式水位线变化早于其他三种模式,库水位的变动能改变降雨模式对滑坡水位线的影响;降雨模式和库水位变动的双重作用下降雨入渗也发生了明显的变化;滑坡的初始安全系数都在1.2以上,而在工况二下滑坡的安全系数都降到1.2以下,尤其是减弱型模式下滑坡安全系数降幅最大。