玄武岩台地型滑坡灾害动态风险综合评价及防灾控制——以嵊州市剡湖街道南山塘滑坡为例

嵊州市剡湖街道南山塘滑坡是典型的玄武岩台地型滑坡，结合该滑坡特征和成因机制分析，采用非饱和渗流和极限平衡分析理论，通过流固耦合数值计算和蒙特卡洛模拟手段，以风险评价技术为指导，建立降雨作用下滑坡稳定性-危险性-动态风险综合评价体系，并以不同降雨强度下滑坡灾害动态风险水平为准则，开展滑坡综合防灾决策研究，分析系统截排水和远程自动化监测预警等技术体系用于玄武岩台地型滑坡综合防治的可行性及效果。结果表明：该滑坡所处台地地貌、玄武岩间夹硅藻土分布以及潜在滑移面缓倾状产出构成特殊的滑坡地质结构特征，降雨及地表水入渗对滑坡体稳定性具有弱化和劣化作用，可引发坡体局部差异变形或剪切蠕滑，滑坡变形破坏模式属于蠕滑-拉裂式；在暴雨直至大暴雨和特大暴雨的作用下，滑坡由基本稳定发展为欠稳定，滑坡危险性渐变为中等危险性，滑坡危险区内综合风险等级为高和极高的范围相应扩大，动态风险水平变高则有必要加强滑坡风险管控；结合滑坡地质结构特征、动态风险水平以及场区环境和治理投入，采用系统截排水和远程自动化监测预警相结合的技术体系对南山塘滑坡进行综合防治，经监测分析和效果评价，治理工程的防治效果显著，滑坡目前处于稳定状态且危...     

滑坡立体监测及网络化管理系统的研制

山体滑坡是内因和外因共同作用的结果,滑坡发生前,在侧滑力的作用下,滑坡体出现蠕动变化,从而会导致坡体的斜率、水平位移、张力等诸多因素的变化,滑坡的综合监测对滑坡的诱发因素及坡体蠕动变化各物理量的监测,通过前置传感器、高精度数据采集仪监测预报管理软件等软硬件实现远程数据传输、远程系统管理。通过监测管理软件实现数据采集、实时监控、异常数据分析、异常事件报警、现场监控等,在同一滑坡体上采用多种观测手段形成点、线、面、体的立体监测网络,使其相互对比、补充,为滑坡灾害的正确分析、预测预报及工程治理等环节提供可靠的资料和科学依据。为运行单位及政府减灾决策随时随地掌握滑坡信息提供重要依据。     

四川德阳地区龙风水库西岸滑坡稳定性分析及防治

本文在对四川德阳地区龙凤水库西岸滑坡的地质地貌条件及变形迹象进行深入调查的基础上,对该滑坡的主要成因及稳定性进行了分析与评价,并有针对性地提出了工程防治方案。研究表明,疏松透水的土层、较强的降雨以及人类耕作活动是导致滑坡发生的主要因素。在天然状态下该滑坡稳定或基本稳定;在天然+地震状态下,该滑坡欠稳定或不稳定;在连续高强度降雨状态下,该滑坡不稳定。故采取截、排水及抗滑桩等工程措施是防治该滑坡的有效方案。     

宝兴县陇东镇初旭山滑坡形成机制及稳定性分析

以宝兴县陇东镇老场村初旭山滑坡为例,通过分析地质条件、滑坡组成及结构特征,运用geo-studio软件对该滑坡在地震工况、暴雨工况稳定性进行分析。认为滑坡体三面山脊环绕,堆积体结构松散、强度低,为滑坡形成提供了有利的地形条件;在"4.20"芦山地震作用下,滑坡前缘垮塌,坡体内部形成拉张裂缝,为降雨入渗提供了良好的通道;在暴雨作用下,降雨沿裂缝入渗,在土岩接触面形成滞水,致使接触面力学参数降低,同时雨水在坡体流动形成顺坡下的渗透力加剧了滑坡的变形。数值分析表明,天然状况下坡体稳定;在峰值加速度为0.2g的地震情况下,坡体前缘垮塌,整体处于基本稳定状态;持续暴雨状态下坡体失稳;地震之后暴雨作用对滑坡的稳定性影响不利。     

湖北省三峡库区秭归县头道河Ⅱ号滑坡特征及稳定性评价

针对湖北省三峡库区秭归县头道河Ⅱ号滑坡现状条件下的明显变形迹象,本文对该滑坡进行了综合的分析和研究,详细介绍了该滑坡的地质背景及滑坡特征。采用剩余推理法,对滑坡体在各种不同工况下的稳定性作了科学分析,并对滑坡体在三峡水库蓄水以后的稳定性作了合理评价。结果表明,滑坡体在目前状态下基本稳定,三峡水库蓄水以后,将对滑坡体稳定性产生较大影响,极有可能导致滑坡体失稳,据此结合工程实际提出了一些可行的防治措施及建议。     

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。     

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。     

降雨入渗下残坡积土边坡的稳定性模拟研究

针对杭兰高速公路受降雨影响显著的非饱和残坡积土边坡,考虑降雨入渗的影响,通过对非饱和土水力特征参数的试验研究,用精度较高的Van Genuchten公式拟合土-水特征曲线,得出了非饱和渗透函数的特征参数;在此基础上,将饱和-非饱和非稳定渗流分析与有限元强度折减法相结合,进行了降雨入渗渗流场与应力场的耦合分析,模拟雨水入渗引起的暂态渗流场,并将计算所得到的暂态孔隙水压力用于考虑基质吸力影响的边坡稳定系数的计算;最后根据研究区的降雨气象资料,探讨了降雨强度、降雨持时对残坡积土边坡渗流场分布、发展和稳定性的影响。该研究可为滑坡地质灾害的预防提供依据。     

基于指数型的浅层滑坡非积水降雨入渗模型研究

降雨诱发浅层滑坡稳定性评价的前提是计算边坡的湿润锋深度,目前较为常用的计算方法是基于改进的Mein-Larson降雨入渗模型,但该模型假定斜坡土体初始含水率均匀分布,实际上斜坡土体初始含水率分布是不均匀的,其表现出越靠近地下水位土体含水率越高的规律。为了体现这一实际情况,提出一种指数型的土体初始含水率分布函数,对传统的非积水降雨入渗模型进行了改进,并通过有限元数值分析对土体初始含水率分布函数和改进的模型进行了验证。结果表明:模型计算解与数值解较为接近,说明改进的非积水降雨入渗模型具有一定的适用性。     

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。     

降雨条件下某堆积体饱和-非饱和渗流及稳定性分析

降雨是诱发滑坡的主要因素之一。本文以西南地区某堆积体为例,基于非饱和土力学理论,考虑降雨入渗的影响,利用有限元方法,对持续强降雨条件下该堆积体的饱和-非饱和渗流场动态变化、变形破坏机理及稳定性进行了数值模拟和计算,结果表明:降雨入渗使坡体非饱和区土体的基质吸力减小,是导致堆积体稳定性降低的主要因素;随着降雨的持续,堆积体塑性区的范围及贯通距离增加,稳定系数逐渐降低,使整体失稳滑移的危险增大。     

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。     

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。     

小降雨入渗的非饱和土边坡稳定性计算方法研究

降雨易导致非饱和土边坡稳定性降低甚至失稳破坏,研究降雨作用下非饱和土边坡稳定性具有一定意义。在考虑降雨强度较小且持续时间较长的情况下,将Richards非饱和土渗流方程应用到斜坡降雨入渗分析中,通过坐标变换、吸力水头分布假设,并结合土-水特征曲线,推导出降雨入渗条件下斜坡基质吸力分布解析解;在此基础上,将斜坡降雨解析函数引入到传统Sarma法中,进而对滑坡土条进行受力分析,得出当地下水位高于潜在滑面、地下水位与潜在滑面重合和地下水位在潜在滑面之下时,斜坡稳定性系数的求解公式;最后利用推导出的公式对实际问题进行求解与验证。结果表明:当降雨强度为0时,基质吸力最大,斜坡稳定性最大;随着降雨强度的增大,斜坡稳定性逐渐降低;当降雨强度等于饱和渗透系数时,斜坡稳定性最小,且稳定性比不考虑降雨时减小了12.8%;工程实例应用显示该方法对于计算持续小降雨状况下的斜坡稳定性是可行的。     

雨水花园运行寿命分析与价值估算

雨水花园作为典型的低影响(LID)开发设施之一,在径流量削减和污染物净化方面起着重要作用.为探索雨水花园运行寿命和估算其功能价值,于2011年3月—2017年10月对西安理工大学校内3个雨水花园进行了16～40场不等的降雨监测.结果表明,雨水花园的径流量削减率和污染负荷削减率呈先增大后减小的趋势.结合污染负荷削减,提出了雨水花园"三阶段净化"概念—即净化增长期、净化稳定期和净化衰弱期,简称TSP概念,并绘制了P-F概念图.排水型和入渗型雨水花园各功能价值排序为:涵养水资源水质净化维持生物多样性调节气候提供美学景观;入渗型雨水花园综合价值和单位面积价值分别是排水雨水花园的4.16倍和4.84倍.     

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.     

土坡滑坡应急处置技术与防控机理研究

为适应滑坡应急处置的需要,在分析常见滑坡防控措施与机理后,选用螺旋锚作为应急处置的技术手段,研制开发了车载施工设备,大大提高了快速反应能力与机动性。对于降雨渗水引起的滑坡,提出了锚固与反滤导渗相结合的防控机理,综合提高坡体的稳定性。该技术方法具有处置速度快、劳动强度低的特点。     

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...     

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。     

云阳某顺层岩质滑坡成因机制分析与稳定性评价

该滑坡位于长江北岸岸坡云阳段,总体积在2000×104m3以上,目前正处于匀速滑动阶段后期.本文在深入分析滑坡体的地质特征、构造特征、变形特征的基础上,对滑坡体的成因机制及影响因素作了深入研究;并采用折线型滑面条分法和传递系数法对滑坡体的稳定性状况作了评价、预测.研究表明,该滑坡体目前处于欠稳定状态,在三峡库区水位上升或骤降,以及遭受较以前时间更长、强度更高的暴雨时,滑坡体的稳定性将随之降低,甚至整体失稳.