三峡库区淌里滑坡变形特征及影响因素分析

滑坡监测主要采用地表位移GPS监测和滑体深部位移监测等方法。根据多年滑坡变形、库区降雨、库区水位变化等相关资料,分析了三峡库区淌里滑坡的空间变形特征,并研究了降雨和库区水位两个因素对滑坡变形的影响。该滑坡变形区呈牵引式变形特征,多年位移监测数据曲线呈阶跃性特征,与降雨过程具有一定的相关性,同时库水位的大幅变动对滑体变形的节奏也产生一定影响。滑体变形对水位下降的情况较为敏感,尤其当水位在一段时间内按一定速率持续宽幅下降时对变形区的稳定性影响更为强烈。     

三峡库区某退水滞后型滑坡渗流及稳定性分析

三峡库区自2003年蓄水以来,库区水岩作用引发了水库岸坡失稳等地质灾害,其中水库岸坡破坏出现在库水位上升期的占40%~49%,出现在水位消落期的约占30%,而有些大型滑坡会发生在库水位达到最大值后的快速消落期。本研究以三峡库区某退水滞后型滑坡为例,结合2016年1—6月三峡水库水位的实际运行情况并联合降雨,利用数值模拟的方法模拟其渗流场变化并进行稳定性计算。研究结果表明:库水位下降并叠加降雨的情况下,对滑坡的稳定性不利,当库水位下降速率达到1.0 m/d且叠加降雨时,滑坡的稳定性最差,此时为最不利工况;在5种工况条件下,滑坡的稳定性有所降低,但稳定性数值均大于1.05,说明滑坡仍处于基本稳定状态。     

九甸峡库区地质灾害分布规律及发展趋势

水库蓄水对库区地质灾害的发育有着重要影响,蓄水过程中库水位及侵蚀基准面的抬高等变化将会对库区地质灾害的发育起到了重要影响。为保障九甸峡水利枢纽的顺利建设和建成后的正常运营,以九甸峡库区为例研究库区地质灾害的分布规律及其水库蓄水后的发展趋势。基于对库区的详细的勘察资料的基础上,对库区地质灾害进行了系统地分析和评价。研究表明:蓄水后,库区沿岸产生多处库岸滑塌和小规模的新滑坡等灾害,塌岸宽度为50~100m,主要分布于洮砚以上的河段;库区浅层和深层滑坡共39处,蓄水初期库水位抬升诱发和加速了滑坡的变形破坏,蓄水后,大部分滑坡位于库水位之下或远高于库水位,受库水影响较小;蓄水对库区内滑坡的发育影响较大,对原有泥石流沟发育影响较小,泥石流沟的发育主要由降雨引起。     

降雨和库水位升降对滑坡的影响

滑坡是三峡库区重要地质灾害之一,影响滑坡稳定性的因素有很多。针对降雨和库水位升降以水泥厂滑坡为例,运用自动化远程监测其变形和该区域降雨量,通过数据整理、分析,掌握降雨和库水位升降对滑坡变形的影响状况。结果表明：在监测期间,个别时间段滑坡变形加剧是降雨和库水位升降共同作用的结果,个别时间段降雨、库水位升降分别为滑坡变形加剧的主导因素,降雨对滑坡变形的影响表现出一定的滞后效应,滞后期一般为7～15d。监测表明,目前滑坡仍处于变形阶段,且向SE方向旋转滑移,但趋势有所减缓。通过对该滑坡的变形监测,可以定量分析和描述滑坡的运动状态,对三峡库区其它类似滑坡的研究具有重要的指导意义。     

不同含水率条件下非饱和边坡的稳定性

[目的]试图改进现有初始条件考量方法,重点分析不同初始含水率条件下降雨入渗对边坡稳定性的作用机制,为滑坡预警提供参考。[方法]以甘肃省天水市廖集村滑坡为例,基于无前期降雨和有前期降雨作用下实测土层含水率结果,将其分别定义为天然和湿润状态,作为初始条件建立渗流与应力的流—固耦合物理力学模型。[结果]天然状态下,非饱和入渗迅速,但入渗仅局限于浅表层1—2m,稳定系数在入渗初期显著下降,但随着下渗的停滞而缓慢变化,往往形成浅表层滑坡;湿润条件下,土体持水缓慢,但能下渗到3—4m以下的较深部位,随着入渗深度的增大,土体软化作用加强,形成深部滑坡。所以,土体干燥状态时,进行7d的雨量预警是有效的防灾方法。对于连阴雨天气,土层较湿润,要注重对滑坡体4m以下部位孔隙水压力和坡脚位移形变的监测。[结论]土体初始条件对非饱和入渗和稳定性变化过程具有显著影响,是降雨触发型滑坡稳定性分析中不可忽略的因素。     

三峡库区某滑坡变形影响因素分析

根据三峡库区某滑坡5年左右的GPS位移监测以及降雨量、库水位监测数据,选取降雨和库水位两个因素研究了其对滑坡变形的影响。结果表明:降雨的入渗增加了滑体重量、软化了岩土体、润滑了滑带与滑床的接触面,会降低滑坡的稳定性;库水位的上升一般对岩土堆积层滑坡的稳定性无明显不利影响,而其下降却使滑坡变形加速;两者对滑坡变形的影响均表现出一定的"滞后效应",滞后期一般为5~10 d。     

三峡库区黄泥巴蹬坎滑坡变形机制

[目的]研究黄泥巴蹬坎滑坡的变形规律及失稳机制,旨在为库区同类型滑坡的研究提供借鉴。[方法]分析该滑坡的宏观变形特征,结合专业监测数据,研究其变形规律及失稳机制,并运用数值模拟计算研究库水位下降的致滑机理。[结果]黄泥巴蹬坎Ⅰ号滑体变形严重,分别于2007年4—6月,2009年4—6月,2012年4—6月发生加速变形,且加速变形速率逐次呈快速增长趋势。库水位下降对该滑坡稳定性的影响表现为坡体外部卸荷效应和内部动水压力推动作用。一方面,库水位下降使得指向坡内的静水压力消失,导致抗滑力减小。另一方面,库水位下降引起坡内地下水位下降,地下水沿滑带方向渗流,产生的动水压力推动滑坡向外发生变形。[结论]目前黄泥巴蹬坎滑坡处于欠稳定状态,库水位下降加之连续强降雨是导致黄泥巴蹬坎滑坡变形失稳的主要因素。     

基于滞后效应函数的土石坝渗流水位模型应用

根据长期观测资料用数理统计回归分析建立土石坝渗流效应量模型,是目前普遍采用的大坝安全监测资料分析方法。传统土石坝渗流效应量模型主要受库水位、降雨和时间3个因素直接影响,并考虑前期平均库水位和降雨的影响。然而采用前期平均法并不能真实有效的反映库水位和降雨对大坝渗流的滞后影响,近年来提出了考虑库水位、降雨动态效应权重的滞后效应函数法,可以更好的描述变化库水位及降雨作用下的大坝渗流场。以此为基础,建立较为合理的大坝渗流模型,对某水库的渗流水位进行了多元非线性回归分析,采用遗传算法及最小二乘原理优化求得滞后参数及各分量系数,并进一步分析了库水位滞后参数演变规律。基于滞后效应函数的渗流水位模型拟合效果好,很接近实际情况,有利于对大坝的运行工况做出准确、合理的判断。     

外部降雨条件和内部瞬态承压水作用对堆积层滑坡的影响分析和数值模拟

[目的] 分析瞬态承压水的发育特征，为该类滑坡的预防和治理提供科学借鉴。[方法] 以浙江省丽水市松阳县范山头滑坡为例，对其松散堆积体边坡内部的瞬态承压水的作用机理进行模拟和研究，通过分析滑坡区域的地质背景条件、水文地质条件、变形破坏特征，并与降雨数据进行对比，采用GeoStudio数值模拟软件对不同的降雨条件和坡体初始水位进行模拟。[结果] 当滑坡体存在渗透性差异很大的不同岩土层时，强降雨作用或者较高的初始水位会促进瞬态承压水的出现和发展，降低边坡的稳定性。[结论] 外部降雨和瞬态承压水的产生和发展对堆积层滑坡的产生有重要的影响作用，降低了坡体的稳定性，促进了滑坡的出现。     

模糊数学理论和数值分析在滑坡评价中的应用

根据三峡库区典型的弱透水型滑坡——白家包滑坡地质资料和监测数据,运用模糊数学理论和数值分析法对滑坡稳定性进行了定性和定量评价。模糊数学理论评价结果显示白家包滑坡处于欠稳定状态;数值分析模拟结果显示白家包滑坡受库水位下降影响较大,特别是在库水位下降和强降雨叠加情况下稳定性下降明显,处于欠稳定状态。监测点监测结果证明采用这两种方法的评价结果具有一致性,且与实际情况相符。     

靠椅状土质滑坡形成条件及时空演化特征

[目的]对三峡库区靠椅状土质滑坡的形成条件和时空演化进行研究,为滑坡的监测预警提供理论基础支撑。[方法]以三峡库区典型靠椅状土质滑坡——白家包、八字门滑坡为例,通过与三峡库区典型滑坡的比较,从此类滑坡的特点入手,分析其形成条件;并结合香溪河流域的地形地貌特征分析此类滑坡时空演化过程。[结果]靠椅状土质滑坡形成条件与三峡库区其他典型滑坡有明显差异,香溪河流域的此类滑坡形成受河谷地貌影响明显。[结论]靠椅状土质滑坡的形成受岩性条件、滑面形态、地层状态等因素决定,香溪河流域的靠椅状土质滑坡是随着河谷的演化而逐渐形成的。     

滑坡三维破坏概率计算

[目的]对滑坡的三维破坏概率进行计算和验证,为滑坡稳定性定量评价提供一种新思路。[方法]采用FLAC 3D数值模拟软件,运用Rosenblueth方法计算滑坡的三维破坏概率,将其计算结果与二维破坏概率进行对比研究。[结果]以三峡库区某滑坡为例,该滑坡在2种计算工况下的三维破坏概率分别为13.57%和21.77%,属低危险性,与滑坡实际情况基本一致,而滑坡二维破坏计算结果属中等危险性。[结论]Rosenblueth方法计算的滑坡三维破坏概率能较好地评价滑坡的稳定性,其评价结果比二维破坏概率评价结果更为可靠。     

降雨作用下黄土浅层滑坡的危险性分析

[目的]在不同的降雨条件下,对黄土浅层滑坡进行危险性分析,为评价黄土地区浅层滑坡提供有效手段。[方法]以甘肃省天水市为例,根据SHALSTAB模型,在ArcGIS中进行二次开发,编写不同降雨量时浅层滑坡危险性分析程序,计算不同降雨量下浅层黄土滑坡分布预测。[结果]随着降雨量的增加,浅层滑坡数量明显增多,所占面积比例从5mm/d的0.166%增加为320mm/d的3.624%,上升了20倍左右。[结论]当降雨量较小时,浅层滑坡分布于雨水集中汇积的区域,随着降雨的增加,浅层滑坡沿着黄土沟谷向上游延伸。通过和实际发生滑坡灾害进行对比分析,证明计算结果准确可信。     

基于支持向量机和BP神经网络的滑坡变形复合式预测

[目的]探讨复合式组合预测模型对滑坡两变形时间序列的预测效果,为滑坡的变形预测提供一种新的思路。[方法]基于支持向量机和BP神经网络,构建滑坡位移序列和速率序列的复合式预测模型,首先,对滑坡环境因素进行分析,提取其基本信息;其次,利用2种预测方法构建回归结构预测模型和多因素预测模型,并对两时间序列进行一重预测;最后,利用BP神经网络对一重预测结果进行了二重组合优化。[结果]滑坡库水位与滑坡两变形序列均具有较大的相关性,滑坡的稳定性很大程度上会出现周期性疲劳减弱的可能,且通过对滑坡变形的复合式预测。[结论]该方法的相对预测误差均较小,很大程度上提高了滑坡变形的预测精度和稳定性,证明了该预测模型的有效性。     

库水位升降对李家坡滑坡稳定性的影响

以三峡库区巫山李家坡滑坡为研究对象,依据勘察资料和试验资料等,应用地学软件GeoStudio中的SEEP模块和SLOPE模块建立相应的模型,用实时监测数据对模型进行校正,用校正后的模型模拟库水位以不同速率升降对滑坡稳定性的影响。研究结果表明:水库型滑坡稳定性受库水位升降速率影响明显,稳定性变化主要受静水压力、动水压力、库水浮托力、岩土体物理力学性质变化等共同影响,变化趋势由占主导地位的影响因素决定。     

三峡库区甘家院子滑坡稳定性预测与验算

三峡库区云阳县甘家院子滑坡是由H1、H2、H3滑坡体组成的滑坡群，类型复杂，影响范围甚广。在深入分析了滑坡地质特征、结构特征和变形特征的基础上，对滑坡就蓄水以后滑坡体的变形、失稳形式作出预测，最后采用传递系数法验算滑坡体整体稳定和局部稳定性，所得结果为滑坡的治理与防治工程提供依据。同时计算结果表明，该滑坡目前处于稳定状态，在库水位作用下或遭遇长时间高强度的暴雨时，滑坡可能整体失稳，与预测结果完全吻合。     

黄土浅层降雨入渗规律研究

[目的]探讨黄土浅层降雨入渗规律,为研究降雨黄土滑坡机理提供理论参考。[方法]以陕西省延安市大路沟滑坡为例,在不同深度裂缝处与非裂缝处布置监测仪器,结合数值模拟手段分析入渗规律。[结果](1)研究区浅层地表通过降雨入渗补给,蒸发排泄。降雨对土体含水量的影响主要体现在土体含水量对降雨的响应时间和响应程度上,存在一定的滞后性,并且随着深度的增加滞后性越明显,蒸发排泄对土体含水量的影响表现在土体的深度和受光面积上,土体的深度越大,土体体积含水量受到蒸发作用影响越小。(2)黄土浅层土体含水量对降雨十分敏感,当降雨量3mm/d时,黄土浅层地表土体含水量基本不受降雨的影响,当3mm/d降雨量40mm/d时,土体含水量随雨水的入渗而变化,并且含水量的变化与降雨量大小成正相关。[结论]由模拟不同工况下雨水入渗过程显示,在雨水入渗过程中,浅层裂缝对降雨入渗深度影响很小,并且研究区黄土入渗深度有限。