地震动荷载下黄土滑坡离散元模拟

为了深入探究地震荷载作用下黄土滑坡的运动滑移规律,采用离散单元法对甘肃黑方台滑坡进行不同地震荷载作用下的滑坡体运动数值模拟研究.结果表明,地震荷载作用下的黄土滑坡存在滑源区、流通区以及堆积区三个部分,滑源区的残积土结构相较于滑动前更加松散,滑源区近坡面不同位置颗粒的滑动位移差异性较大,处于滑坡体前缘的颗粒位移量最大,处于滑坡体后缘以及滑坡体最前缘的颗粒位移量较小;随着深度的增加,颗粒的位移量逐渐减小,且差异性较大;在不同地震动荷载作用下,滑源区颗粒的位移和速度变化差异性不大,但是较大的地震荷载会对深层颗粒的速度和位移产生影响,产生较大影响的时间刚好处于地震荷载的峰值时间;滑坡体滑距随着地震荷载的增加而线性增加.研究成果可为黄土地区地震滑坡的防治和规划提供一定的理论参考.     

卡拉水电站田三滑坡体稳定性敏感因素分析

为了分析卡拉水电站工程区滑坡体的稳定性,以库区内田三滑坡体为例,对其滑坡成因、地形地貌、地质构造等内在因素进行分析。结果表明:滑坡体随着坡面隆起和坡内扩容加剧,在外界作用下更易失稳破坏;其层面与节理裂隙的不良组合为边坡变形失稳提供了边界;陡倾坡内的裂隙为地下水入渗创造了条件。通过对库水位升降、降雨和地震等外在因素的敏感性分析,可知库水位骤升骤降对滑坡体的稳定性影响较大;短期降雨对滑坡体稳定性影响较小,但是随着降雨时间增长滑坡体失稳概率增加;地震峰值对滑坡体稳定性影响较为明显。根据分析结果对滑坡体进行工况及荷载组合,并对各工况组合进行稳定性计算及评价,结果表明,受蓄水和暴雨影响,滑坡体的稳定性变差,在蓄水地震工况下失稳概率较大。     

白泥沟大桥滑坡变形机理与稳定性分析

降雨和地震作用是诱发滑坡失稳破坏的主要因素,其不仅会对滑坡体本身稳定性造成极大的影响,同时也会造成滑坡体上部的重点线性工程变形甚至破坏,因此,有必要分析在不同影响因子作用下的滑坡失稳规律.本文以巧家县白鹤滩镇白泥沟大桥滑坡为例,首先,分析了其变形特征及其对上部桥墩的影响规律;然后,利用GeoStudio软件对其在不同工况下的稳定性和位移进行数值模拟,并将模拟结果与实际监测数据进行了对比分析.结果表明：桥墩各监测点桩顶位移累计增加,且各条曲线主要呈现“阶跃式震荡增加”特征,并在第330 d发生了一次较大的突变,这说明滑坡变形主要发生在滑坡体的中部;影响白泥沟大桥滑坡稳定性的最主要工况为地震工况,其次为连续降雨工况.     

重庆北碚区浸口滑坡形成机制和稳定性分析

为研究滑坡形成机制及其稳定特性,以便对滑坡地质灾害进行有效的预测和控制。以重庆北碚区浸口滑坡为例,对滑坡形成条件、滑坡面、滑坡带和影响滑坡稳定性因素进行分析;采用现场大容重试验以及反算法,确定接近工程实际的抗剪强度指标;根据传递系数法对滑坡的稳定性进行了计算和论证。滑坡体地下水的改变使得滑坡土体与滑移带土体抗剪强度降低,滑移带土体软化,静水压力与水浮托力增大,最后致使滑坡体失稳。据计算,该滑坡现状基本稳定,在二十年一遇的暴雨条件下欠稳定。滑坡区有两处致灾体,泥石流现状欠稳定,崩塌堆积体现状基本稳定。在人类工程活动下泥石流和崩塌堆积体均不稳定。     

基于极限平衡法和Midas/GTS的张家湾滑坡稳定性

以西宁市张家湾滑坡为研究对象,在进行充分现场调查的基础上,结合极限平衡法和Midas/GTS有限元数值模拟方法,研究了滑坡的形成机理、发展过程和剪出口位置,定量评价了该滑坡在天然工况、暴雨工况和地震工况三种不同工况条件下的稳定状态,并将两种方法计算的稳定系数进行了比对.研究结果表明:基于刚体极限平衡法和Midas/GTS的计算结果是一致的.张家湾滑坡共发生四期分级滑动,形成三级阶梯状平台,并发育四处剪出口,上中下三处剪出口趋势明显.张家湾滑坡目前处于整体稳定状态.其中,第一期滑坡处于稳定状态;第二期滑坡在暴雨和地震工况下处于欠稳定状态;第三期和第四期滑体在暴雨和地震工况下处于不稳定状态,而第四期正处于滑动期.张家湾滑坡总体发展变化趋势为整体上已从滑动阶段发展为压密-稳定阶段,在降雨和地震工况下稳定性恶化,严重的甚至可能发生失稳破坏.因此有必要进行加固防护.     

持续强降雨对有限土体土压力的影响规律

以安徽繁昌某小区南侧大型滑坡为研究对象,该滑坡在持续强降雨作用下复滑,导致原有挡土墙破坏,运用野外地质调查、工程地质勘察、数值模拟及物理模型试验等方法,研究了暴雨对滑体土压力的影响规律、滑体在暴雨作用下的破坏机制,查明了滑坡的稳定性,以及不同工况下墙后土压力的分布规律。调查研究结果表明：该滑坡在天然状态下处于稳定~欠稳定状态;在暴雨状态下处于欠稳定~不稳定状态,在持续强降雨状态下处于不稳定状态,自墙顶至土岩接触面,墙后土压力分布呈先增大后减小再增大的趋势;持续强降雨作用下,土压力相较于天然状态显著增大,斜坡塑性区逐渐发展,直至形成贯通滑面,斜坡水平位移陡增,发生滑动破坏;在稳定状态下,抗剪强度参数的变化对墙后土压力及滑坡稳定性并无影响,当土体抗剪强度参数小于某一临界值时,土压力随着抗剪强度参数减小呈非线性增长。     

地震滑坡运动过程的离散元模拟分析

地震滑坡灾害具有范围广、滑动速度快和突发性强等特点,往往造成重大的财产损失和人员伤亡。我国西南地区位于地震重灾区,地质灾害频发。文章以处于龙门山断裂带的某地震滑坡为例,利用PFC颗粒流程序模拟地震滑坡的运动过程,对滑坡体在滑动前后的位置和滑坡体的运动范围进行分析,得出滑坡体的岩性对滑坡的运动范围和运动方式影响很大,且滑坡体中的颗粒在滑动中是自由运动。     

极端环境下工程边坡运行稳定性模拟分析

利用有限元软件ADINA对某水电站进口建筑物边坡在极端环境(降雨工况、地震工况、降雨地震组合工况)下进行了数值模拟,分析其变形和应力发展规律,并对边坡稳定性进行评价.得出如下结论:在降雨和降雨地震组合工况下,处于第一开挖平台处的岩体水平位移较大,处于第二开挖平台处的竖向位移较大,在该处易引起边坡失稳,但在地震工况下位移分布规律较好,故在开挖平台处需对边坡采取以排水为主的防范措施;在3种工况下边坡基本都处在受压状态下,受拉区域较小,但受拉最大值发生在同一位置,需对该位置进行重点监测;通过塑性区分布图的对比可发现地震是影响该边坡稳定的最关键因素,降雨地震组合工况为最不利于边坡稳定的工况.     

重庆市三峡库区丰都县白沙沱滑坡变形特征及稳定性分析

长江三峡库区地质环境复杂,是一个滑坡多发区域,滑坡的发生严重危及人民生命财产安全。通过对三峡库区丰都县白沙沱滑坡灾害勘查研究,阐述了该滑坡区的地形地貌、水文地质条件、各层岩土体结构特征及物质组成、变形特征、主要影响因素以及物理力学特征,考虑到三峡库区的蓄水影响,在不同工况下对滑坡体进行稳定性计算,并结合抗剪强度指标的敏感性分析,对该滑坡的稳定性进行分析及评价。结果表明在不同工况条件下该滑坡体不同剖面的稳定性存在潜在危害,甚至可能整体失稳破坏;同时,内摩擦角为滑坡稳定性的敏感因子,对滑坡的稳定性影响程度至关重要。这为滑坡防治与治理提供合理的设计依据,同时说明研究该滑坡的意义重大。     

降雨和地震作用下碎石土边坡稳定性及支护方式研究

 依托四川省汶川至九寨沟段高速公路第06标段（川主寺至九寨沟段）边坡工程,采用FLAC软件模拟,考虑降雨与地震作用,以水平位移、塑性区和滑移面为边坡失稳评价指标,研究了高海拔、高烈度地区碎石土边坡在降雨及降雨-地震共同作用这两种工况下支护前后的稳定性,提出了合理的支护方案。结果表明：强降雨导致的边坡浅层面溜滑主要发生在黏土与碎石土交界面处,滑动面为平面型,采用锚杆框架梁支护可保证边坡稳定;降雨-地震共同作用下边坡的破坏范围扩大,碎石土边坡沿土体内部约12 m深处出现圆弧型滑动面,主要发生在黏土与碎石土交界面处,采用复合抗滑桩和锚杆框架梁组合支护方式可以保证边坡稳定。     

注浆加固对顺层边坡力学特征的影响

利用FLAC3D数值计算软件建立顺层边坡的计算模型,分析注浆加固前后岩土体应力、变形响应.研究结果表明:当坡体结构面注浆后,边坡中的位移和应力云图变得较均匀,在边坡中无明显的位移或者应力突变现象,有利于边坡的稳定,但是,由于注浆加固区域的有限性,导致边坡的整体位移仍较大；计算观察点动态位移能够表征注浆加固前后边坡各部位在开挖过程中的变形响应,以及潜在滑移面剪出口位置；通过注浆加固后,边坡的拉剪塑性区明显减少,注浆能够较好改善岩体自身性能,提高其承担拉伸和剪切应力的能力.     

贵州发耳煤矿尖山营滑坡特征及成因机制

高陡边坡地形条件进行煤层开采,极易引发地质灾害问题,给地质环境造成很大的破坏。以贵州发耳煤矿三采区的尖山营边坡为研究对象,查明了采空区分布情况及斜坡裂缝体系发育规律,结合该矿区地形地貌特征,分析该滑坡特征及影响因素,总结开采沉陷诱发山体滑坡的成因机制。结果表明:煤层开采后,上覆岩层发生应力重分布,采空区边界形成拉应力集中区;上覆岩层产生以沉降为主的弯曲变形,而在坡肩和坡脚部位产生较明显水平向外位移;变形过程中先在采空区后边界部位产生裂缝,回采煤柱后,裂缝贯通,形成潜在滑面,该滑坡变形机制为塌落沉陷-拉裂-蠕滑。     

摄影测量与图像识别在滑坡位移监测中的应用

获取地表的变形位移信息对于滑坡灾害监测预警具有重要意义。本文基于摄影测量和图像识别技术提出了一种滑坡表面三维位移辨识方法,通过建立室内滑坡模型,模拟滑带渗水软化与堆载共同作用下滑坡的形成,利用MATLAB软件作为处理平台对获取到的坡体表面图像数据进行三维位移识别,并与全站仪的测量结果作了精度对比验证。试验结果表明,在滑带渗水和堆载的双重作用下,滑坡经历了缓慢蠕滑、上部压缩、整体滑移直至破坏的孕育演化过程,提出的三维位移辨识方法对于滑坡模型在各个变形阶段的三维位移变化均具有较高灵敏度,可识别毫米级的微小位移。利用本文提出的三维位移辨识方法不仅可以精准识别滑坡不同变形阶段的表面三维位移,还可以根据标识点的空间位移结果确定滑坡表面变形位移方向,分析滑坡的变形破坏情况。     

露天转地下开采方案优化及边坡稳定性分析

以孟家堡铁矿露天转地下开采的实际情况为工程背景,利用强度折减法和FLAC3D数值模拟方法,以塑性区贯通、计算不收敛及位移突变为失稳判据计算边坡安全系数,确定潜在滑移面,分析静态及开采扰动下的边坡稳定性;根据随采深下降的边坡破坏规律,对开采方案进行优化.分析结果表明,无开采扰动下边坡安全系数为194,满足稳定性要求;不留境界矿柱的无底柱分段崩落法地下回采过程中,覆盖层厚度要达到25m,其起到吸收并转移应力和减缓边坡能量耗散速度的作用.     

地震作用下库区堆积层滑坡失稳机制

为研究地震作用下库区堆积层滑坡失稳机制,以雅鹊湾滑坡为例,基于Geo-Studio中Quake/W和Slope/W耦合建立数值模型,分析其在地震作用下的稳定性变化和动力响应.在地震作用下滑坡稳定系数在1.199 ～0.859波动,随着库水位由175 m降低到145m,滑坡稳定性由欠稳定降为不稳定;堆积层越厚的部位,受到地震作用后位移越大,滑带和后缘基岩发生的位移较为一致;监测点峰值加速度随高程的增加而增加,且加速度峰值的出现时间也随高程增加而滞后;坡面峰值加速度受到坡度的影响,监测点坡度发生较大改变时,峰值加速度会相应的减小.分析其在地震作用下的失稳机制,得出堆积层滑坡后缘剪切破坏,表层岩土体沿平行于滑带的滑面滑动,剪出口为库水位淹没的区域,滑坡由表层向深部滑动,最终基岩上覆土体全部滑动破坏,同时滑坡滑移会导致后缘基岩产生临空面,极易发展成为崩塌灾害.     

采用装配式滑支板式楼梯的RC框架结构抗震性能

基于ABAQUS对楼梯建立有限元模型,通过与试验楼梯的对比验证数值模型的适用性;用该基础模型分别对采用现浇抗式板式楼梯和装配式滑动支撑板式楼梯的钢筋混凝土(RC)高层框架结构模型进行时程分析,从位移响应、塑性损伤发展及地震响应的角度研究各方式对结构抗震性能的影响,比较了多高层结构滑支楼梯的抗震性能。结果表明:带现浇抗式连接楼梯的框架结构位移响应大,扭转效应加剧,应力更加集中,地震作用增大,结构损伤严重,更易发生受拉及受压破坏;带装配式滑动支座楼梯的框架结构位移较小,应力分布较均匀,构件损伤较小,能作为安全通道在震后得以保留,在位移响应、应力损伤及地震响应多方面的效果均优于带现浇抗式连接的框架结构;带滑动支座的高层相较于多层在整体应力、塑性发展、损伤范围及程度上均更严重,滑动效果表现更好。     

地震诱发滑坡形成机理与动态模型研究

根据福建某山区公路边坡滑坡情况,应用基于离散单元理论的颗粒流数值模拟程序,运用典型地震波,建立波在连续介质与离散介质中的传播等效关系,模拟地震作用下边坡离散介质的动力边界条件.通过分析地震过程中边坡内部颗粒的位移、速度、应力以及边坡细观组构变化,如孔隙率、接触数、滑动比时程分布情况,探求地震诱发滑坡的形成机理.     

天水市罗峪沟古滑坡成因机制及稳定性

基于对古滑坡复活的工程地质要素分析,建立古滑坡复活成因机制评价基本思路。以甘肃罗峪沟古滑坡为例,通过野外地质调查和数值模拟手段,结合滑坡区工程地质条件,分析罗裕沟古滑坡的成因机制,其孕灾模式如下:坡体前缘开挖,形成高陡临空面→后缘拉应力集中,加剧裂隙节理扩张→强降雨水入渗,导致土体自重速增→触发古滑坡失稳。同时,利用雪橇模型对古滑坡的动力学特征进行计算,滑体的运动速度最大达到11. 56 m/s。利用有限元软件FLAC3D对古滑坡的稳定性进行评价,计算得到其在自重+地表荷载和自重+地表荷载+暴雨两种不同状态下的位移图、应力应变等灾害特征,这些研究可为西北地区类似古滑坡的防灾减灾研究提供借鉴。     

基于现场监测数据的岩质高边坡加固有限元分析——以贵州某岩质高边坡为例

本文以贵州省某岩质高边坡为例,首先分析了边坡三级平台排桩加固前后八个月的深孔监测数据,得到加固后深部监测孔位移仍在增加,边坡仍然处于不稳定状态。其次,利用FLAC3D有限元差分软件反演分析三级平台加固后坡体状况,并建立变换抗滑桩位置的加固模型,分析滑坡体的位移、剪应变增量和滑带位置的变化和分布情况,获得相应的边坡稳定系数,提出最优加固方案。第三,通过对该最优加固方案模拟计算,结果表明：二级平台处加桩坡体达到的稳定系数值最高,为1.25,加固后最大位移减小了22.5%,桩后滑带剪应变增量减小了20.69%,为指导该滑坡的后续加固治理工程提供了理论分析与基础。