降雨及库水位耦合下白水河滑坡变形机理分析

降雨和库水位的升降对三峡库区滑坡稳定性有重要影响.根据饱和非饱和土的渗流理论及极限平衡原理方法,采用加拿大岩土有限元软件Geo-Studio,对白水河滑坡在多种工况下的渗流场及稳定性进行计算,包括在库水位175m~145m波动下,6种设计工况和2015年实际工况.通过对白水河滑坡稳定性计算结果及现有的监测数据综合分析,表明白水河滑坡稳定性同时受库水位波动和降雨入渗影响,库水位消落是滑坡变形的主要因素.计算分析结果为三峡库区涉水滑坡变形机理研究及预测提供一定的参考.     

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.     

基于ABAQUS强度折减法分析库水位下降对边坡稳定性影响

三峡水库自运行以来,库水下降成为滑坡复活的一个诱因.本文根据库区水位调度方案,利用ABAQUS软件模拟库水位在175～145m的下降过程,考虑饱和-非饱和渗流场与应力场耦合理论效应,并采用强度折减法分析库水下降对树坪滑坡稳定性的影响.分析结果表明:三峡水库以0.21m/d的速度由175m降至145m时,树坪滑坡前缘会产生一定的变形,滑坡后缘和中部,基本上未产生变形,目前树坪滑坡处于较稳定状态,但在库水反复变动及降雨作用下,可能会面临失稳的危险.其成果将为库区滑坡治理提供一定的理论依据.     

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.     

三峡库区消落带滑坡稳定性分析中的力学问题

针对三峡库区消落带特殊的地质环境,在系统分析作用于滑坡体上的力系以及滑坡体受力状态随库水位变化而变化的规律的基础上,研究了水库消落带库水位周期性变化对岩石变形特性演化规律的影响,提出了旱季（天然状态）、雨季（暴雨或长期降雨状态）、旱季＋175m库水位、雨季＋175m库水位、旱季＋地震、雨季＋地震、旱季＋175m库水位＋地震、雨季＋175m库水位＋地震、旱季＋库水位由175m下降至145m、雨季＋库水位由175m下降至145m等10种典型计算工况及其相应的作用荷载体系,建立了三峡库区水库消落带滑坡稳定性分析评价方法。其研究成果为探索处于三峡库区水库消落带地质环境的稳定性分析评价方法和确定三峡库区库岸边坡整治工程设计方案奠定了基础。     

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。     

降雨-库水耦合作用对滑坡变形演化的影响研究——以白家包滑坡为例

三峡水库在2003年6月蓄水后,大量滑坡产生了复活变形.库区滑坡的复活变形受到每年水位升降和汛期降雨的影响,为研究库区滑坡在降雨-库水的耦合作用下滑坡的变形演化特征,选取了三峡库区典型的白家包滑坡为案例,通过分析其自2006年至2018年间的监测数据,研究了滑坡在时间和空间上的演化过程;基于领域粗糙集理论,对滑坡变形演化的影响因子进行了计算和判识;最后运用数值模拟对滑坡在不同工况条件下的稳定性进行了计算分析.结果表明:白家包滑坡的累计位移呈现出十分典型的周期性和阶跃性,阶跃时段为每年的6～8月;在空间上滑坡变形强度从右侧到左侧逐渐减弱,从前部至后缘逐渐减小,呈典型的牵引式变形特征;滑坡对当月降雨量最为敏感,其次对当月水位下降速率较为敏感,降雨和库水位对滑坡的影响效应均在一个月以内;在库水位以1.2 m/d下降到145 m时,叠加降雨后为最危险工况,滑坡处于欠稳定状态,存在失稳下滑风险,研究结果可为同类型滑坡的防治提供一定的参考依据.     

三峡库区名山滑坡稳定性的计算分析

三峡大坝建成蓄水后，无疑将导致部分古滑体的复活和新滑体的产生，对三峡库区的城镇建设、交通安全等造成一定影响。针对三峡库区的实际情况，以重庆市丰都县名山滑坡为例，具体考虑了旱季（天然状态）、雨季（暴雨或长期降雨状态）、旱季＋175m库水位、雨季＋175m库水位、旱季＋地震、雨季＋地震、旱季＋175m库水位＋地震、雨季＋175m库水位＋地震、旱季＋库水位由175m下降至145m、雨季＋库水位由175m下降至145m等10种计算工况，并给出了相应的作用荷载体系，提出了相应评价库岩滑体稳定性分析计算方法。     

三峡库区秭归县龙王庙滑坡稳定性评价及变形机理分析

龙王庙滑坡自2005年三峡水库156m蓄水诱发变形以来,一直处于动态变形过程中,属于典型的水库型滑坡.在地质分析的基础上,通过数值模拟,分析滑坡在各个库水位工况条件下的渗流场、位移场、应力场、塑性区.分析结果表明,首次库水高水位蓄水运行启动滑坡变形,变形量最大、位移速度最快发生在库水下降的中后期及下降后的稳定时期(具有一定的滞后性);龙王庙滑坡变形机制为蠕滑-拉裂型,成因上属于动水压力型滑坡;在库水和降雨的反复作用下,龙王庙滑坡前缘将不断塌岸,滑带塑性区将逐渐由前缘向后缘发展直至贯通,滑坡最终将解体、下滑.     

蓄水及降雨条件下库岸边坡变形机理研究

库岸边坡变形与水位波动及降雨等有着密不可分的关系。水库蓄水及降雨都会引起地下水位抬升,局部坡体由不饱和状态转为饱和状态。浸水的岩土体和地下水相互作用,致使坡体力学参数弱化而稳定性降低;另外地下水位波动会施加动静水压力在坡体上,这也会导致坡体稳定性下降。为了研究在蓄水及降雨条件下边坡的变形机理及影响稳定性的主导因素,以雅砻江某电站库岸边坡为例,利用蓄水过程第一手监测资料及地质现象对其变形机理进行分析,结合传递系数法对四种工况进行计算。分析认为:蓄水过程库水位的变化与坡体变形规律有着一定的相关性,结合稳定性计算可知库水的陡升对坡体变形起主导作用。建议蓄水过程可以分阶段渐进式进行来消除这种影响;坡体在蓄水过程中,有着典型的蠕变规律:库水快速上升后,坡体滞后1~2月也开始加速变形;随着后期库水波动基本保持平稳,坡体变形也随之减速并最终趋于稳定;综合研究区地质条件及监测分析,判定滑坡变形机制为蠕滑-拉裂式。然而整个蓄水过程边坡变形都在允许范围内,不会发生失稳。     

库水位升降作用下库岸滑坡稳定性研究

为研究库水位升降对库岸滑坡稳定性的影响,以九甸峡库区某滑坡为例,采用GPS对其外部进行变形监测,结合详细的现场调查及水库运营资料,同时针对库水位升降条件下利用Geo-slope分析库岸滑坡的稳定性变化规律.结果表明:库水位100~130 m阶段,库水位快速持续上升及下降将会引起滑体发生滑动;滑体稳定性随库水位下降速度增加而减小,库水位下降速度超过0.3 m/d时,滑体将会发生失稳;库水位上升速率大于0.4 m/d时,将会诱发滑体失稳;库水位连续快速升降也对库岸滑坡稳定性不利,库水位快速升降与滑体滑动存在滞后期.     

库水位抬升对老车村水库浸水滑坡稳定性影响的预测

引汉济渭调蓄工程将在鲸鱼沟内新建车村水库,蓄水过程中将淹没多处老滑坡.为了评估老滑坡在水库蓄水过程中的稳定性,选取老车村水库滑坡为例,在工程地质勘查和岩土测试的基础上,采用Morgenstern-Price法对一般工况(不考虑地震作用)和地震工况下滑坡的整体和局部稳定性进行研究.结果表明:水位上升使滑坡整体稳定系数降低22%左右,局部稳定系数降低43%左右;地震作用对边坡稳定系数有约20%的减损.局部破坏中潜在滑面的位置与水位变化密切相关,但地震作用对滑面的影响不显著.老车村水库滑坡整体稳定性高,在库水位上升过程中都可满足工程要求;当库水位高于532 m时,局部可能有滑塌现象,但其方量有限,滑塌后对库容和库区设施不会造成大的危害.     

三峡库岸堆积层滑坡二维稳定性分析

研究降雨和库水位升降工况下三峡库岸堆积层滑坡的稳定性.运用二维有限元数值模拟的方法对三峡库岸白龙村滑坡进行瞬态和稳态渗流计算并进行稳定性计算,计算结果表明,白龙村滑坡在库水位上升期间存在一个稳定性较低的水位(159m左右),但之后稳定性升高.在库水位下降期间,稳定性降低.降雨对白龙村滑坡稳定性的影响较大.由此总结出了库岸滑坡稳定性交化的一些初步规律.     

三峡库区白水河滑坡变形特征及影响因素的阶段分析

为研究三峡库区库岸滑坡的变形特征及主要影响因素,以三峡库区白水河滑坡为研究对象,通过滑坡全球定位系统(GPS)位移监测数据,结合降雨及库水位资料,依据库区蓄水过程,分三阶段定性分析滑坡的变形特征和影响变形的主要因素.结果表明:滑坡变形集中在每年的5~8月份,呈阶跃式变形;降雨和库水位变化为影响滑坡变形的主要因素;从第一阶段(200306~200608)降雨为滑坡变形的主导因素,第二阶段(200609~200808)降雨为主要影响因素,库水位变化有一定影响,到第三阶段(200811~今)降雨和库水位变化共同影响滑坡变形.研究说明:降雨强度较滑坡累积变形表现出较强关联性,库水位的波动对累积位移的影响并不明显;降雨强度越大,累积位移曲线上升幅度越大.     

三峡库区旧县坪滑坡变形机理及稳定性

受三峡水库蓄水影响,大量的涉水老(古)滑坡发生复活变形,采用地表位移监测和数值模拟研究了滑坡的变形机理和稳定性,取得了以下认识:①旧县坪滑坡在重力和库水等因素下,下滑段不断挤压阻滑段而发生推移式蠕滑变形.②库水下降是旧县坪滑坡变形的主要因素,降雨的影响有限,起主推作用.滑坡变形较大的月份主要集中在1-7月库水下降及其影...     

库水升降条件下滑坡变形失稳机理研究

随着三峡大坝的蓄水,库水位变化将是影响库水型滑坡稳定性的重要因素,其中动水压力与库岸冲刷极易诱发地质灾害.通过有限元计算分析了滑坡中地下水随库水变化的渗流特性,并对树坪滑坡在库水升降条件下变形失稳机理进行了有限元分析.通过有限元计算发现滑坡土体中地下水渗流作用在消落带区域最显著;通过对滑坡数值分析发现库水变化对滑坡稳定性的影响是一系列长期反复的渐进破坏的结果,滑坡冲刷后的安全系数比未考虑冲刷时的安全系数下降了0.02.研究成果对库水作用下滑坡的变形稳定评价具有较大的参考意义,相关分析方法和思路也可以为类似滑坡提供参考.     

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.     

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。     

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.     

岷江某水库蓄水运行期进水口高边坡变形特征模拟研究

岷江某电站库区前期地质勘查资料表明,枢纽区地下水类型主要有第四系覆盖层孔隙性潜水和基岩裂隙水。水库蓄水后水位抬升127m,对条形山脊两侧边坡地下水渗流场产生较大的影响,不仅改变边坡地下水原有渗流场特征及其补、径、排条件,而且由此产生孔隙水压力,对边坡稳定性产生较大的影响。利用地质原型和开挖边坡地质-力学模型(GMD模型),建立水库蓄水过程中,条形山脊地下水的渗流模型及水岩作用模式。进一步考虑蓄水渗流场的变化,对不同蓄水位高边坡的稳定性进行了数值模拟研究,探讨蓄水过程中,条形山脊高边坡形变场特征及其稳定性状况。三维数值仿真显示,水库溢洪道进水口与EL.885m平台下方L11层位(EL.840~852m)与2#泄洪洞的洞脸边坡左上方(EL.833.59~847.50m),为大变形集中部位。水库进水口一侧边坡在库水位上升过程中,岩体的变形范围将随水位的增高逐渐扩大,量级呈递增趋势。受蓄水位的影响,水库进水口边坡的临江(Y方向)位移往山内方向顺层滑移还是朝山外倾倒拉裂不定,层间剪切错动带成为正负位移的"转换断层"效应。