基于蒙特卡罗法的白家包滑坡库水位消落可靠度分析

可靠度理论考虑了滑坡岩土体本身的复杂性、离散型、不确定性,相比传统确定单一的滑坡稳定系数算法,通过可靠度指标、失效概率、各参数敏感性等对滑坡稳定性进行综合评价,更加符合工程实际。基于蒙特卡罗随机抽样算法,通过3 000次模拟抽样对三峡库区白家包滑坡在库水位消落两种工况下的可靠度和参数敏感性进行了对比分析。滑坡可靠度分析表明:两种工况下滑坡整体都表现出随着库水位快速消落其稳定系数均值减小、失效概率增大,且库水位消落速率越大这种现象越明显;当以工况2运行时滑坡失效概率超过50%,滑坡整体有失稳的可能。滑坡参数敏感性分析表明:两种工况下该滑坡滑带土体的重度(γ)与滑坡稳定系数呈现微弱的正相关性,且随着库水位消落其相关性呈现增大的趋势;滑带土体的内摩擦角(φ)与滑坡稳定系数的正相关性远大于内聚力(c),且随着库水位快速消落这种正相关性呈现微小的削弱;对比两种工况,工况2参数敏感性"增幅"、"降幅"都大于工况1。     

正交试验设计方法在库岸滑坡敏感性分析中的应用

在阐述正交试验设计方法的基础上,结合下土地岭滑坡工程实例,选取了6个影响因素进行敏感性分析,极差分析及方差分析结果表明:6个影响因素的敏感性由大到小依次为内摩擦角、库水位变化H、地震加速度系数a、内聚力C、滑体容重γ、路面荷载Q,而内摩擦角、库水位变化H、地震加速度系数a是下土地岭滑坡稳定性的高度显著影响因素,内聚力C是该滑坡稳定性的显著影响因素.     

库水位变化对三峡库区堆积层滑坡稳定性的影响

库水位的长期周期性变化势必影响三峡库区内崩滑体及库岸的稳定性,特别是堆积层滑坡的稳定性对库水位的周期性变化尤为敏感.本文针对三峡库区内松散堆积层滑坡的特征和堆积层滑坡在库水位变化条件下的水压力问题,建立了松散堆积层滑坡的渗流模型,并以三峡库区某堆积层滑坡为例,对库水位变化条件下该滑坡渗流场与稳定性进行了模拟和分析,以为...     

增大库水位日降幅联合降雨条件下张家祠堂滑坡稳定性分析

库水位下降对滑坡的稳定性变化有重要影响。以张家祠堂滑坡为例,利用Geo-studio软件的Seep/W模块和Slope/W模块分别对滑坡渗流场和稳定性进行数值模拟计算,分析降雨和不同库水位下降速率对该滑坡稳定性的影响规律,并结合滑坡变形的调查情况和数值模拟计算结果对该滑坡进行稳定性预测与评价。结果表明:张家祠堂滑坡为降雨型滑坡,相对于降雨,增大库水位日降幅对滑坡稳定性影响非常有限;预测在非汛期增大库水位日降幅条件下,滑坡整体基本稳定;滑坡在中前部虽有变形,但滑坡整体并未形成连续贯通的软弱面,因此该滑坡目前为基本稳定;滑坡在最危险工况(库水位日降幅1.2m/d+降雨)下的稳定性系数为1.154,滑坡处于基本稳定状态。     

非饱和渗流作用下云阳西城滑坡稳定性分析

基于非饱和土理论采用有限元法模拟了云阳西城滑坡在雨水入渗和库水位下降过程中暂态渗流场的变化,然后将计算得到的暂态孔隙水压力分布用于滑坡稳定性的极限平衡分析。同时,采用延伸的摩尔—库伦破坏准则以便考虑基质吸力对抗剪强度的贡献,计算了暴雨工况和库水位下降工况下的稳定性系数。研究结果表明:降雨引起的暂态渗流场对滑坡稳定性有明显的影响;考虑基质吸力对抗剪强度的贡献,会明显提高滑坡稳定性;由于该滑坡渗透系数较大,库水位下降引起的暂态渗流场对该滑坡稳定性系数的影响不如降雨引起暂态渗流场的明显;该滑坡主要受暴雨影响。     

库水位下降和降雨影响下李家湾滑坡的稳定性计算

采用包辛涅斯克(Boussinesq)非稳定渗流微分方程,以巴东李家湾滑坡为例,求解库水位不同降速、不同降雨强度和降雨历时工况下地下水浸润线的位置,并采用传递系数法对各种工况下滑坡的稳定性进行计算,结果表明:在无降雨条件下,滑坡的稳定性随着库水位下降速度的增大逐渐变差;在有降雨条件下,随着降雨强度的增大、降雨持续时间的增长,滑坡的稳定性逐渐变差,尤其是遇到特大暴雨天气或降雨持续3 d以上,有可能发生整体失稳。     

基于环剪试验的四方碑滑坡滑带土残余强度空间差异性和稳定性分析

水库滑坡因受库水位变化的影响,不同空间位置滑带土的含水率不同,滑带土残余强度也存在空间差异性,使用统一的滑带土残余强度难以准确计算滑坡的稳定性系数。以四方碑滑坡滑带土为研究对象,通过环剪试验分析了不同含水率和不同法向应力作用下滑带土的残余强度特性,结合滑坡渗流模拟结果对滑带土残余强度的空间差异性进行了分区,并计算了在175 m和145 m库水位条件下滑坡的稳定性。结果表明:不同含水率的滑带土试样,其残余强度与法向应力都呈现较好的线性关系,符合Mohr-Coulomb准则;随着滑带土含水率的增加,其残余黏聚力和残余内摩擦角都减小,且滑带土的残余内摩擦角与含水率之间呈现良好的负指数关系;基于滑带土分区的滑坡稳定性计算结果与通过野外调查得到的滑坡稳定性现状相符,说明本文方法具有可靠性。     

三峡库区黄土坡滑坡库水位与降雨联合作用渗流应力耦合的数值模拟

以三峡库区黄土坡滑坡为研究对象,通过野外调研与监测,利用FLAC有限差分软件建立了黄土坡滑坡在库水位与降雨联合作用下的渗流应力耦合数值分析模型,对不同工况下黄土坡滑坡的渗流应力耦合作用进行数值模拟分析,并探讨黄土坡滑坡的复活机理。结果表明:滑坡体前缘300m内受库水位的影响较大,坡体内的渗流应力耦合作用明显,在工况一及工况二下,由于库水位的下降使滑坡体内的地下水位线下降,并且伴随着大暴雨,滑坡体内的孔隙水开始向长江排泄,滑坡体出现明显的变形;在工况三及工况四下,由于库水位的上升使滑坡体内的地下水位线上升,并且随着降雨量的减小,滑坡体内出现了反向的渗流作用,加强了滑坡体的稳定性,使滑坡重新回到了相对稳定的状态。     

双强度折减法在高边坡稳定性分析中的应用

有限元强度折减法主要用于边坡的二维稳定性分析,两个强度指标c、采用了同一折减系数,但传统的单一折减系数不能完全反映两个强度参数各自的安全储备特点。本文在前人研究的基础上,分析了双强度折减法的原理,并通过工程实例运用传统的单一强度折减法、内摩擦角不折减只对内聚力折减、内聚力不折减只对内摩擦角折减以及内聚力和内摩擦角以不同折减系数同时折减4种方法进行了有限元数值模拟,同时对该实例中荷载作用下的高陡边坡稳定性进行了计算与对比分析。结果表明:在高陡均质岩坡中,滑面的摩阻力(即内摩擦角)在边坡的稳定性中起主要作用,且在进行强度折减分析时内摩擦角的折减系数应小于内聚力c的折减系数。     

渐进式滑坡破坏概率的分析及应用

对于渐进式滑坡,其整体失稳概率无法反映滑坡内部破坏的发展状况,而利用边坡渐进破坏随机原理计算各条块的破坏概率则可以解决这一问题.本文以巴东县枣子树坪滑坡为例,利用渐进破坏力学模型和Monte-Carlo概率原理,将滑坡各条块单元视为分析对象,计算在不同库水位和降雨工况下滑坡各条块的安全余度和破坏概率,结果表明:不同工况...     

三峡水库消落期涉水滑坡稳定性的变化特征

三峡水库需要在每年5-6月份将库水位下降到145 m为夏季蓄洪做准备。在这个库水位消落期,库岸涉水滑坡的稳定性可能发生不利变化,而且连续暴雨会加重这种不利变化。文章以重庆市区黄泥巴蹬坎滑坡为例,考虑库水位最大下降速率0.6和1.2 m/d 2种工况,同时考虑50年一遇的暴雨情景,采用条分法计算了滑坡地下水位和稳定性系数的变化过程。结果表明:水库消落期滑坡稳定性总体存在持续下降趋势,并在大部分时间低于蓄水前的天然状态,库水位消落速率增加和特大暴雨的发生会使滑坡稳定性下降更快。在库水位降低到145 m的时刻,滑坡稳定性系数降低到极小值,此后又缓慢的回升。滑坡体渗透系数对稳定性极小值的影响比库水位下降速率更显著。     

三舟溪滑坡在非汛期增加库水位下降速率对其稳定性的影响

以三舟溪滑坡为例,在前期有比较完整监测资料的基础上,分析滑坡变形破坏的历史资料,研究滑坡活动与库水位变化、降雨、地下水的响应关系;考虑滑坡的实际水力边界,根据滑坡地下水监测数据及滑坡前缘发生的次级滑动,对滑坡岩土体水力学参数和抗剪强度参数进行反演分析;基于反演分析,评价三舟溪滑坡稳定性现状,并预测在非汛期增加库水位下降速率条件下滑坡的稳定性,分析论证滑坡在非汛期增加库水位下降速率的可行性,为调整消落期库水位下降速率阈值提供科学依据。结果表明:三舟溪滑坡为动水压力与暴雨混合型滑坡,库水位变化控制着滑坡体稳定性走势,降雨则导致滑坡稳定性发生波动性变化;三舟溪滑坡目前处于潜在不稳定状态,非汛期增加库水位下降速率对滑坡稳定性影响不大,预测非汛期增大库水位日降幅条件下,滑坡整体仍为潜在不稳定。     

三峡水库塌岸对麻柳林滑坡稳定性的影响分析

水库塌岸是库区重大的地质灾害,对库岸滑坡的长期稳定性有重要影响。以麻柳林滑坡为例,在现场调查的基础上,考虑了船行波的影响,采用卡丘金法对三峡水库塌岸进行了预测,并针对塌岸前和塌岸后的麻柳林滑坡,分别设定了4种库水位下降工况,且考虑50年一遇的极值降雨,研究了库水位下降联合降雨作用下麻柳林滑坡的稳定性,分析了塌岸对该滑坡稳定性的影响。结果表明:在航运繁忙的狭长河道进行塌岸预测时,船行波的影响不能忽略,预测得到麻柳林滑坡最终的塌岸宽度为120m;塌岸后麻柳林滑坡前缘变缓,与库水接触面增大,在库水位下降过程中,地下水浸润线较塌岸前更低;对于麻柳林滑坡,塌岸侵蚀了前缘阻滑段,导致该滑坡的稳定性降低约3%。     

三峡库区树坪滑坡变形特征及其诱发因素研究

三峡库区树坪滑坡为典型的古崩滑堆积型滑坡,自2003年三峡水库蓄水以来其变形明显.本文采用两步聚类法对树坪滑坡的监测数据进行了定性化处理,并在此基础上采用Apriori算法研究了该滑坡的变形特征及其与诱发因素之间的关系.结果表明:库水位是引起树坪滑坡位移变形的主要诱发因素,且该滑坡因每年库水位的升降而呈现周期性的变形特征;降雨是引起树坪滑坡位移变形的次要诱发因素,随着库水作用下滑坡体原有裂隙的扩张及产生新的裂隙,降雨对滑坡变形的影响将逐渐增强.     

暴雨作用下含裂缝谭家湾堆积层滑坡渗流特征与稳定性分析

堆积层滑坡在三峡库区分布广泛,该类滑坡在前期变形过程中往往产生拉张裂缝,暴雨是导致其失稳的主要诱因之一。为探究暴雨作用下裂缝优势入渗对堆积层滑坡渗流场与稳定性的影响,以谭家湾堆积层滑坡为研究对象,通过地质调查、监测数据分析以及数值模拟方法,研究了暴雨作用下含裂缝谭家湾堆积层滑坡的渗流场与稳定性演化规律。结果表明:天然条件下谭家湾堆积层滑坡处于稳定状态,其变形与高强度降雨相关,地表位移曲线呈阶跃特征;当暴雨强度大于滑体饱和渗透系数后,雨水径流汇入裂缝形成积水并转变为有压入渗,增加了雨水的入渗速度与入渗量;当裂缝发育位置距地下水水位较近时,雨水通过裂缝易补给地下水,升高地下水水位,滑带在持续的浸泡软化作用下导致滑坡稳定性出现大幅度且持续性的降低。     

库水位涨落和降雨入渗作用下岸坡中浸润线的计算

对岸坡进行稳定性分析时,需要确定库水位升降和降雨联合作用下岸坡中浸润线的位置,为此以均质土坡为地质模型,考虑在库水位升降与降雨入渗联合作用下岸坡中的非稳定渗流计算,推得库水位升降和降雨联合作用时岸坡中浸润线的计算公式;通过计算得到浸润线的动态变化规律以及压力传导系数、库水位升降速度和降雨强度对浸润线的影响,为库水位变化和降雨条件下岸坡的稳定性分析提供了依据.     

基于诱发因素响应与DE-SVM模型的滑坡位移预测

三峡库区滑坡的稳定性直接影响到库区沿岸居民的生命及财产安全,而对滑坡变形的预测对于地质灾害防治有着重要意义。基于三峡库区涉水滑坡多存在阶跃式的变形特征和位移监测数据,采用差分进化(DE)算法对支持向量机(SVM)模型参数进行全局优化,并利用优化后的差分进化-支持向量机(DE-SVM)模型对滑坡位移监测数据进行训练,最终实现了对滑坡位移量的预测。以三峡库区典型滑坡——奉节县藕塘滑坡为例,运用DESVM模型并考虑库水位和降雨作为该滑坡的诱发因素,对该滑坡的变形及其发展趋势进行了预测研究。结果表明:基于诱发因素响应的DE-SVM模型对藕塘滑坡变形的预测结果与该滑坡的实际变形特征基本一致,表明该模型的预测精度高,对三峡库区涉水滑坡位移的预测具有重要的参考价值。     

结合监测位移R/S分析的树坪滑坡稳定性综合评价

依据力学分析计算的滑坡传统稳定性评价方法已经取得了很大的进展,但监测位移才是最能反映滑坡稳定性状态的证据,将稳定性计算与监测位移分析相结合将更加有利于滑坡稳定性的综合评价。本文基于三峡库区树坪滑坡长时间位移监测数据,采用R/S分析,并结合Geo SLOPE/W和SEEP/W的滑坡稳定性数值模拟,对树坪滑坡的稳定性进行了综合性评价。结果表明:数值模拟显示在自重+175m库水位+暴雨工况下滑坡整体欠稳定,监测位移R/S分析显示未来滑坡变形将继续加剧,两者结果较吻合。可见,在具备滑坡监测资料的基础上,结合监测位移的滑坡稳定性综合分析是一个较好的滑坡稳定性评价方法。     

滑坡三维局部稳定性评价研究

目前滑坡稳定性研究主要以滑坡整体为研究对象,而大部分滑坡特别是大型、特大型滑坡失稳破坏均从滑坡局部开始,因此从三维局部的角度对滑坡稳定性进行研究有其必要性。采用单元安全度法,以三峡库区某滑坡为例,运用FLAC3D数值模拟软件对该滑坡各单元的安全系数进行计算,得到滑坡各部位稳定性系数分布图,并根据滑坡宏观变形和地表位移监测结果对滑坡的三维局部稳定性评价结果进行验证。结果表明:滑坡宏观变形和地表位移监测结果与三维局部稳定性评价结果较为一致;该滑坡目前整体较稳定,但滑坡前缘在降雨和库水的持续作用下将会发生失稳破坏。     

三峡库区巴东组岩-土接触面抗剪强度特性研究

以三峡库区巴东组岩-土接触面为研究对象,设计了三种碎石含量(20%、50%和80%)、三种不同基岩(T12b、T22b、T32b)在室内进行了大型直剪试验,研究了碎石土-基岩接触面抗剪强度特性。试验结果表明:碎石土-基岩接触面τ-σ关系曲线分为应变硬化型和应变软化型;碎石土-基岩接触面剪切过程中碎石土中含有的孤石会随着剪切面的起伏发生摩擦、翻滚、平移等物理形态变化,剪切后在剪切面上留下深坑;碎石土-基岩接触面抗剪强度指标c、值与碎石土中碎石含量有关,其内聚力c随碎石含量的增加呈现先递增后递减的趋势,内摩擦角随碎石含量的增加总体呈现递增的趋势;碎石土-基岩接触面抗剪强度指标c、值与选材的地质代表性也有关系,T22b层的紫红色砂岩相对于T12b层和T32b层的灰岩来说具有内聚力c高,内摩擦角低的特点。