关键词： 水电站   倾倒堆积体   蓄水作用   变形响应   应力场特征  

摘要： 在我国西南地区水电工程建设过程中形成了大量的水电工程岸坡，其中大型堆积体边坡普遍存在。堆积体的物质成分、结构特征、工程性质等与岩体相比更为复杂，变异性更大，易发较为严重的地质灾害。具有陡倾层状岩体的岸坡经过漫长的地质孕育演化过程，在这个过程中，岩层产生很大程度的柔性弯曲变形但是不发生折断，变形发展到极致岸坡破坏，尤其是受到自然因素如强降雨、地震，或人为因素如工程建设的开挖、加载、蓄水等的影响，可能导致倾倒变形边坡碎裂介质及散体介质岩体产生拉张裂隙、剪切位移、转动、下错塌陷、崩塌等不同形式的破坏在极强倾倒区和强倾倒区形成大规模的倾倒堆积体甚至引发深层滑坡。开展蓄水条件下倾倒堆积体变形响应机理研究，对于正确预测和有效控制岸坡稳定性及安全顺利的进行水电工程建设运行均具有重要的理论价值和工程实践意义。鉴于此，本文以云南省云龙县苗尾水电站赵子坪滑坡为研究对象，在野外现场调查和实测资料收集整理的基础上，充分查明边坡结构特征和变形发育特征，采用地质力学分析方法、物理试验方法、数值模拟分析方法，并结合滑坡变形监测数据和库水位变动监测数据定性和定量的分析边坡的应力场特征，分析研究倾倒堆积体在蓄水作用下的变形响应机理。本文主要取得了以下的研究成果和基本认识:\n (1)查明了研究区的自然地理条件与工程地质环境条件，认为该区新构造活动活跃，地质构造复杂，河谷深切，气候多变，降雨集中且强度较大，岩土体结构的形成经历了复杂的构造改造过程以及外动力地质作用(河流侵蚀、降雨冲刷、风化作用)。苗尾水电站位于滇西北横断山脉中段，属典型的高山区深切河谷地貌。赵子坪滑坡位于澜沧江右岸斜坡上，为河流凸岸地貌类型，地形总体下缓上陡，高程1380m以下较缓，坡度为19～31°，1380m以上坡度为30～45°不等，局部略缓。澜沧江横穿坡体前缘，河谷纵向下切深度较大，滑体下游侧边界处冲沟发育，临空条件较好。岸坡上分布有小山脊和凹槽，平顺度较差。六兰公路、沿江公路至上而下分布其间。\n (2)赵子坪滑坡总体上由主滑坡和主滑坡内的一次级滑坡组成，纵长约300m，宽560m，厚度为20～50m，体积约为27×105m3。滑坡地形总体下缓上陡，前缘高程1310m，后缘高程1570m，高差达到260m，高程1380m以下较缓，坡度为19～31°，1380m以上坡度为30～45°不等。滑体主要物质为碎石土，成分以强风化板岩为主。滑面位于基覆界面处，以砾粉质黏土为主，细颗粒含量约65～70％，表面光滑，有滑腻感，擦痕较明显，表层砾粉质黏土呈可塑状，厚度0.5～0.8m不等。滑床基岩主要为白垩系下统景星组上段(K1j1)板岩地层，呈块状或破裂状结构，节理裂隙发育。\n (3)现场调查和监测资料显示，滑坡的变形发展和库水位变动存在显而易见的相关性，滑坡变形速率与库水位上升速率呈正相关关系，且滑坡变形速率曲线的波峰略滞后于库水位变化速率曲线，这表明滑坡在变形演化的过程中，受库水位升降的影响较大，在变形时间上具有一定的滞后效应。\n (4)通过室内颗粒分析试验、渗透试验、剪切试验得出，赵子坪滑坡堆积体属级配良好的粗颗粒土，曲率系数0.16～0.96之间，平均值为0.86，不均匀系数在45左右，渗透系数大于10-2cm/s，属强透水性。滑带土的抗剪强度随着其含水率的增高而降低，含水率的增高主要弱化了岩土体的粘聚力从而影响其抗剪强度，对于滑带土内摩擦角的影响较小。\n (5)基于滑坡离散元(PFC2D)数值模型库水位作用下的变形响应分析得到的蓄水变形特征并研究库水作用下变形响应机理:孔隙水压力作用和物理软化作用。其中孔隙水压力作用主要表现在水位快速抬升过程中，堆积体中孔隙水压力和坡体内应力的相互耦合作用，使得滑坡产生变形。水位上升时，滑坡发生大变形往往是瞬时或在短时间内完成的，水位保持不变时，滑坡只产生缓慢变形。通过变形分析，滑坡下部堆积体先产生滑动，进而引起上部堆积体产生滑动，其变形模式表现为渐进后退式的逐步滑移。

关键词： 库区   滑坡堆积体   变形   防灾  

摘要： 水库运行过程中,库岸滑坡堆积体表现出不同的变形、破坏特征及其演化规律。根据溪洛渡库区滑坡堆积体的地质调查、变形监测资料,选择了干海子、雨林二组2个滑坡堆积体作为典型实例,分析了水库运行期2个滑坡堆积体的变形破坏现象及其演化特征,探讨了不同滑坡堆积体的变形破坏特征及其与剖面形态之间的关系;依据剖面形态,将滑坡堆积体划分为躺椅型和座椅型两类,进一步分析了躺椅型、座椅型滑坡堆积体的剖面形态特征、势能特点、变形破坏特征以及可能的灾害效应,并提出了针对性的防灾减灾对策。

关键词： 滑坡   变形破坏特征   生成机制   稳定性评价  

摘要： 茂县茶山村滑坡总体积约900万方，属大型滑坡堆积体;滑坡区坡面为凹形坡。滑坡中后部岩土体结构较松散，滑坡中前部土体较密实，滑坡受“5.12”地震及降雨的影响，滑坡表现出中后部变形较大而前缘变形较小，滑坡整体稳定，但滑坡中后部的变形造成了滑坡上农户房屋变形破坏，因此研究此类型滑坡变形机理及稳定性对于保护广大老百姓的生命财产安全，维护地方稳定，建设和谐社会有重大意义。\n 文章在勘察资料的基础上，结合坡体的变形破坏特征，对地震诱发的堆积体滑坡的变形破坏机制进行了分析，并通过数值和计算，对滑坡的变形及稳定性进行了研究，研究结果对以后的类似项目具有很强的指导意义。通过研究得出以下主要结论:\n (1)茶山村滑坡平面形态呈不规则“撮箕”形，其剖面形态为阶梯状。滑坡前缘位于岷江左岸，受水流冲刷、侵蚀影响，地形较陡;滑坡前部小型冲沟较为发育;中部为两级较宽缓平台;滑坡两侧为小山梁。滑坡空间上存在中部厚，两侧薄，前缘薄，后部厚的特点。\n (2)对于滑床岩体物理力学性质进行室内实验分析可知，千枚岩和灰岩岩体抗剪强度在饱水状态下无论平行层面还是垂直层面方向均较天然状态有较大的降低，且抗剪强度参数c、ψ值均为降低。滑动带土的中剪实验结果表明滑带土饱水后内聚力和内摩擦角等强度参数值分别下降47.6％～56％和51.3％～67.5％，故从滑带土的力学强度参数上也可以反映出，雨水入渗对与滑带土的软化效应较明显。\n (3)现场试验滑坡体两侧土体的渗透性较中部小，易在降雨条件下，两侧成为相对的隔水区，坡体的中部则成为汇水区，降雨入渗对滑坡体中部的影响要大于坡体的两侧。目前在中后部存在变形区域，该区域的裂缝较为发育。通过对裂缝的形成时间进行分析认为，汶川地震后，中后缘的变形区域变形程度增加，表明在地震作用下，该滑坡发生了局部变形。\n (4)通过现场调查及工程地质分析认为:滑坡中后部岩土体结构较松散，滑坡中前部土体较密实，这种差异导致了滑坡区在降雨或农户灌溉过程中滑坡体不同部位重量的不同，这也是滑坡产生蠕滑变形的动力来源之一。从勘查资料可知，茶山滑坡中前较为平直，是茶山滑坡的阻滑段，滑坡后缘由于渗透性较好，在降雨入渗重量增大后开始变形，不断挤压前缘阻滑段岩土体，由于前缘阻滑作用良好，使得前缘岩土体不断被挤密、压实，由于滑面位于前缘平直地段的地下，始终未能从前缘剪出。\n (5)通过数值计算及极限平衡分析对滑坡的变形及稳定性进行了研究，表明降雨条件下滑坡的变形最大，总体斜坡仍处于稳定状态。通过对滑坡稳定性变形机制及稳定性的影响因素进行分析，建议在坡体后缘和两侧分别布置截水沟和排水沟，同时利用原有的排水沟进行排水并填补地震裂缝。

关键词： 梅里石1号滑坡   失稳   滑速   涌浪预测  

摘要： 针对古水电站坝址的安全性,预测梅里石1号滑坡在极端工况下失稳引发的涌浪灾害,为此采用能量法和谢德格尔法计算滑坡体最大滑速,选取水科院经验公式法和潘家铮法并根据计算得出的最大滑速进行涌浪爬高计算,根据两种涌浪计算方法的适用性及计算结果,结合滑坡区的工程地质条件进行对比分析,结果表明:滑坡在极端工况下发生滑动引发的涌浪灾害,不会对大坝安全产生威胁。

关键词： 滑坡堆积体   稳定性   参数反演   滑坡灾害   颗粒离散元  

摘要： 基于云南省古水水电站争岗滑坡堆积体地质调查,根据现状对滑坡体稳定性进行了初步判断,同时利用颗粒离散元方法进行宏观细观参数标定,建立了滑坡细观分析模型;在此基础上预测了滑坡过程、滑坡速度、滑坡堆积、冲出距离与滑面摩擦系数的内在关系,并根据堆积体天然含水量试验进行了滑坡灾害分析,将计算结果与现场勘查的拉裂隙分布进行了对比研究。在此基础上对滑坡体的稳定性及失稳破坏机理进行了探讨,提出了滑坡堆积体治理的基本思路。

关键词： 长期干旱   模型试验   人工降雨   数值模拟  

摘要： 降雨条件下滑坡产生的机理及相应评价方法的研究成为近年来岩土工程界越来越关注的课题。近几年,由于极端气候的出现越来越频繁,全球干旱和强降雨交替的现象频频出现。针对我国大范围长期干旱—强降雨交替出现的气候特点,松散堆积体边坡岩土体工程特性的劣化,包括抗剪强度和渗流特性的改变。本文基于现场监测、模型试验和数值分析方法,研究了松散堆积体边坡在此环境下的破坏机理。首先利用室内模型试验分析研究了经历长期干旱的边坡和未经历干旱的边坡在相同降雨条件下坡体位移、坡体内部土压力以及孔隙水压力等值的变化情况。再利用GeoStudio软件建立数值模型模拟边坡失稳破坏的整个过程,通过SEEP/W和SLOPE/W对坡内渗流和坡体稳定性进行分析,比较了相同降雨历时和降雨强度下长期干旱边坡和表层无干旱边坡土体内部水分渗流过程和坡体稳定性的变化,对比分析数值模拟与模型试验的结果,揭示边坡破坏的机理。模型试验及数值分析结果表明:1)模型试验中,随着降雨的持续进行,坡内土压力和孔隙水压力处于不断变化中。2)相同降雨条件下长期干旱边坡较未经历干旱边坡更易发生沉降和整体移动。经历过长期干旱的松散体边坡受降雨影响更为显著,降雨更易于入渗。3)由数值模拟得出,随着降雨的进行,坡体安全系数持续减小,相应的边坡稳定性也持续减小。降雨结束后,坡体安全系数逐渐升高,最后基本趋于稳定。而长期干旱边坡稳定系数始终低于表层无干旱边坡的稳定系数。该研究结果为长期干旱—强降雨条件下的此类边坡的设计和治理提供依据,对工程建设影响范围内的松散堆积体边坡的设计和灾害防治具有直接的工程指导意义。

关键词： 水位   堆积体滑坡   变形   稳定性  

摘要： 为研究库水位变化条件下堆积体滑坡的变形特征及稳定性,以三峡库区某典型堆积体滑坡为例,结合已有的监测资料,分析了变形与时间、变形与水位之间的变化规律,并采用FLAC二维数值模拟方法,建立了数值模型,分析了库水位变化条件下滑坡内的应力应变情况。结果表明,库区回水对滑坡的变形和稳定性影响巨大;二维数值计算的变形位移场与现场监测的位移基本吻合,说明数值计算可以较好地模拟库水位变化条件下的堆积体应力应变情况。

关键词： 堆积体滑坡   物理模型试验   渗流稳定性分析   预警模型  

摘要： 堆积体滑坡是指发生在第四系及近代松散堆积层的滑坡，在我国西南地区普遍存在，主要特点是分布广泛、爆发频率高、持续危害大。在我国滑坡类型中占很大的比例。堆积体的坡体结构一般比较松散、透水性强、孔隙率大、极易发生变形。这些特殊的物质结构组成决定了降雨及地下水的作用常常是导致其失稳的最主要动因，近年来，环境不断恶化，各种极端强降雨天候集中出现，降雨诱发堆积体滑坡大量出现，对人民的生命财产造成巨大的损失。因此，深入研究降雨条件下堆积体滑坡失稳规律，提出行之有效的降雨诱发堆积体滑坡预测预报方法，无疑对防灾减灾具有重要的理论意义和工程实用价值。 本文以松散堆积体土坡为研究对象，在总结前人研究成果的基础之上，用模型试验和数值分析的方法，深入研究降雨条件下堆积体土坡的渗流、变形、破坏规律，探讨了在不同滑床坡度下降雨入渗对土坡稳定性的影响，并跟据降雨入渗过程中稳定性的变化规律建立起降雨强度和降雨时间的降雨诱发堆积体滑坡的预警模型。主要研究成果如下： （1）查阅大量堆积体滑坡资料，归纳总结了降雨诱发堆积体滑坡的一般特征规律，试分析了降雨诱发堆积滑坡的成因机制和破坏模式。 （2）根据总结规律，在室内进行了降雨诱发堆积体滑坡的物理模型试验。模型试验观测结果表明：1）降雨入渗方式主要有沿坡表面入渗和沿坡体内部裂缝入渗两种；2）坡内土体体积含水量和孔隙水压力随降雨历时相应明显，湿润锋到达后体积含水量和孔隙水压力持续增加，达到峰值后稳定，孔隙水压力峰值大小随滑床坡度的增大而减小；3）滑坡的变形破坏规律是对应降雨渗流孔隙水压力上涨的一个先匀速变形再加速变形最后瞬时失稳的过程；4）相同降雨条件下，滑床坡度不同滑坡的破坏模式有显著差别，在滑床坡度小于30°时，滑坡的破坏模式表现为局部浅层滑动破坏，当滑床坡度大于30°时，滑坡的破坏模式表现为整体推移式滑动破坏；5）不同滑床坡度滑坡变形失稳时的孔隙水压力值为负对数函数。 （3）以模型试验为基础，建立降雨诱发堆积体滑坡的有限元数值计算模型。数值计算结果表明：1）在降雨入渗条件下，随着渗流深度的增加，孔隙水压力逐渐增大，在基覆界面处渗流速度最大；2）孔隙水压力的数值模拟计算值和模型试验实测值比较，在滑床坡度较缓时，数值模拟值与模型实测值在变化趋势上基本一致，但数值大小上，数值计算值小于模型实测值。当滑床坡度较陡时，数值模拟值和模型实测值在变化趋势和大小上基本一致；3）滑坡稳定性分析表明，数值计算滑坡达到极限平衡状态的时间与物理模拟滑坡失稳时间基本一致。数值计算结果与模型试验现象基本一致。 （4）根据数值计算和物理模型试验中滑坡在降雨入渗过程中的稳定性变化规律建立一种降雨诱发堆积体滑坡的预警模型，即斜坡失稳时临界孔隙水压力决定了斜坡失稳时所需水量，斜坡失稳时所需水量与滑坡前土体初始含水量、滑斜坡启动时累计降雨量有关，以此建立起降雨强度和降雨时间的滑坡预警模型。并且以贵州开阳龙井湾滑坡为研究实例建立起了龙井湾滑坡降雨预警模型。

关键词： 堆积体滑坡   变形特征   三峡库区  

摘要： 三峡库区存在大量堆积体滑坡,研究这些滑坡对库区地质灾害防治意义重大.本文在野外地质调查的基础上,利用大量滑坡监测数据,指出了反向堆积体滑坡与顺向堆积体滑坡具有不同的地质演化阶段,后期变形差别明显:顺层堆积体滑坡变形呈台阶状,前期与降雨和地下水埋深变化相关,后期主要与地下水埋深变化相关,变形特征明显滞后于降雨量的变化;反向堆积体滑坡变形专不具有台阶状的连续变形,主要与降雨量变化相关,与地下水位变化相关性很小,为降雨敏感性滑坡.

关键词： 崩塌堆积体   滑坡   变形破坏   成因机制   稳定性  

摘要： 四川省广元市朝天区黄梁坡滑坡地质环境条件复杂,受"5.12"汶川大地震影响,该滑坡变形加剧,裂缝变长加宽,下沉加剧,可能发生失稳破坏。基于此,在详细调查滑坡特征的基础上,分析该滑坡成因机制,采用地质分析判断法和不平衡推力法对该滑坡不同工况下的稳定性进行分析评价和预测。结果表明:该滑坡整体目前处于基本稳定状态;受降雨和地震影响,滑坡的稳定性会有所降低,趋于欠稳定状态。应采取综合防治措施对该滑坡进行治理,确保滑坡临近居民生命和财产安全。