基于InSAR的乌东德水电站库区边坡形变监测及分析

水电站建成投产后,水库水位变化频繁,改变了库岸边坡原有的稳定性,易诱发边坡失稳破坏,从而对水电站的安全运行及周边居民区产生一定安全隐患。为了更好地掌握乌东德水电站蓄水过程中库区边坡的形变情况,通过SBAS-InSAR技术对该区域2020年5月至2022年8月间的升降轨哨兵数据进行解算,获取了研究区的地表形变特征;结合库水位变化情况、SAR数据反演出的边坡土壤含水量后向散射系数,对识别出的5处不稳定区域的形变机理进行分析。结果表明:运用升降轨InSAR可准确识别出库岸边坡的形变情况,研究区最大年平均沉降速率为-92 mm/a;库岸边坡的形变趋势与库水位及土壤含水量后向散射系数变化有着明显的相关性,水库蓄水是致使边坡体加速沉降的主要因素。

库区边坡滑坡变形特性及成因机理研究

库区滑坡是常见的地质灾害,尤其水库蓄水后加剧了滑坡、崩岸事件的发生频次。为避免滑坡破坏导致地质灾害事故的发生,文章对库区边坡滑坡变形特性及成因进行分析,并提出有效的保护措施。结果表明,受暴雨影响,坡体面层下岩层强度弱化,滑坡体处于欠稳定状态,易出现失稳坍塌。采取滑坡面上设置抗滑桩和坡顶设置截排水系统,可使滑坡体得到治理。研究结果为库区滑坡灾害预防治理提供参考。

库区边坡稳定性及滑坡分析

前言水库库区的水文地质情况比较复杂,坝岸重建所产生的塌陷堆积物、降雨入渗和地下水位的改变是导致水库崩塌的重要因素。根据云南省向家坝罗家坪滑坡的实际,采用不同的勘探手段,通过不同的勘探手段,进行了原因和稳定性评价,为治理和控制滑坡的发生奠定了基础。一、影响边坡稳定的因素边坡的稳定性受到诸多因素的制约,可以将其分成内部和外部两大类型。引起滑坡的内部因素主要有:滑坡的地质构造及地下水;土壤类型,气候,风蚀,地震,植物,等。

西南地区水电工程库区边坡的数值分析研究

本文依托西南某水电工程所遇到的边坡问题,根据勘查成果及工程地质测绘,将变形体的复杂地质模型转换为数值计算模型,基于数值分析方法,从量值上去分析变形体的变形及应力状态,从而更有针对性的去分析该边坡变形体的应力-应变特征,探讨变形体在不同水位及暴雨条件下的变形及应力特征等。分析结果显示:边坡应力状态主要受重力场控制,总体上呈垂直—陡倾作用,边坡浅表层最大主应力方向近平行于坡面;在滑带及附近,主应力方向的偏转受滑面的控制;在边坡表层,岩体的最大主应力量值较小,其最大剪应力分布受滑带的影响,其最大值出现在滑带的底部剪出口附近;变形体边坡的变形主要受重力场控制,在边坡浅表层,边坡前缘位移矢量朝着平行坡面的方向旋转,而对于变形体后缘,以垂直变形为主,在变形体边坡内部,滑带及滑带土附近的岩体位移矢量方向明显偏转,且在四种工况分别影响下,蓄水水位的增加对边坡变形的影响较小,而暴雨对边坡变形的影响显著。

库区边坡单频GPS自动化监测系统

边坡监测是库区安全监测的主要项目,利用GPS可实现库区边坡自动化监测,一般采用双频接收机,但由于双频硬件价格较高,而且边坡监测点相对密集,因此难以大范围使用。为降低GPS自动化监测成本,采用单频GPS接收机对五强溪库区边坡进行自动化监测设计与试验,结果表明该系统可实现高精度自动化监测,并有效降低了监测成本,有利于推广使用。

某水电站库区边坡稳定性及变形失稳机制研究

某水电站库区边坡变形体在水库蓄水后出现持续变形,且变形速率较大。为揭示该边坡在复杂孕灾环境下的失稳破坏机制及稳定性特征,结合该边坡监测数据、地质构造及外界环境变化情况,从边坡灾变机制及稳定性特征出发,探讨在复杂地质条件、水位变动等致灾因子作用下边坡的失稳模式、破坏机制、渐进失稳过程及失稳后风险,同时也对边坡失稳后的风险进行初步评估,认为该边坡仍处于加速变形且不收敛状态,风险较大,结果可为该边坡后续风险预警管理、工程加固处理等提供参考。

一种库区边坡沉降观测方案及数据分析

很多大型建筑物如水库大坝、库区边坡等需要对施工期及运行期的稳固性进行变形观测,受现场条件限制,此类变形观测野外工作量大,也不安全,针对此问题提出一种采用免棱镜全站仪进行野外观测的方案及数据分析,可大幅减少野外工作量,提高野外观测的效率及安全性,经理论分析及实验证明精度可满足要求。

降雨引起的库区边坡滑坡分析及支护研究

基于库区边坡工程,利用PLAXIS3D有限元软件进行分析,对比不同含水率时边坡的变形差异,并对抗滑桩支护效果进行综合评价,得到结论:随着含水率增大,边坡变形显著增大、滑移范围扩大,同时边坡安全系数急剧下降;暴雨工况下,边坡处于不稳定状态;抗滑桩支护结构能显著控制边坡的变形,暴雨工况下,库岸边坡稳定性安全系数为1.32,边坡整体处于稳定状态;抗滑桩支护结构能显著提升该库岸边坡的整体稳定性。

库区边坡稳定性及滑坡分析

基于刚体极限平衡法和PLAXIS3D有限元软件,以该库岸边坡工程地质横断面为研究对象,进行公路边坡稳定性计算。得到不同工况条件下坡体位移场、塑性区的变化特征。研究表明边坡在天然工况下处于稳定状态,暴雨工况下土体含水率增大,导致边坡变形增大近一倍。且强降雨后边坡滑动面的范围显著增大,库岸边坡整体处于不稳定状态,存在进一步向下滑坡的风险。

降雨对库区边坡入渗规律的影响研究

近几年我国南方地区降雨频率和降雨量明显增多,对库区边坡的稳定性产生较大影响。库区边坡由于降雨,尤其是短时间的强降雨等因素发生失稳而造成边坡垮塌、溃坝甚至泥石流等工程危害。鉴于此问题,本研究通过开展室内库岸边坡模型试验,研究边坡在不同降雨程度条件下的雨水渗透规律。研究结果可为实际工程施工指导和边坡渗透研究提供参考。

库区边坡堆积体变形及稳定研究

以下汤章库首右岸边坡堆积体为例,采用三维弹黏塑性有限单元法研究边坡变形和抗滑稳定问题。结果表明:该边坡堆积体满足抗滑稳定要求,但变形偏大;变形的内因是堆积体变性模量较小,外因是库水位变化以及暴雨等外部环境改变;边坡堆积体不同方向的周期性大变形造成其上民房开裂。因此,需加强水库运行管理,控制库水位上升或下降的速度,尽可能避免或减小外部环境发生剧烈变化;进一步的抗滑稳定加固措施必要性不大。

库区滑坡涌浪数值模拟方法研究进展

对近年来库区滑坡涌浪涉及的边坡失稳、滑动、涌浪产生和传播这4个阶段研究中采用的数值模拟方法的研究进展和发展趋势进行了综述,重点归纳总结了边坡滑动过程以及涌浪产生过程的数值模拟方法的研究成果,指出滑坡涌浪从库区边坡失稳到涌浪传播是一个完整连续的过程,今后需要在目前各个阶段独立研究的基础上融合固体力学和流体力学两类学科中的相关研究方法,建立库区滑坡涌浪全程数值模拟方法,实现滑坡涌浪的全过程模拟。

水库区均质边坡安全可靠度实用分析方法

在水库建设和运行期,库区边坡安全对水库施工和运行影响显著,合理评价水库区边坡的安全性,在保证水库安全和评估环境影响等方面均有重要意义。通过合理简化水库区边坡的强度参数不确定性和水位变化随机性,建立了水库区边坡安全可靠度的实用分析方法。该方法包括2个算法:(1)通过分析,提出了基于土强度参数二维正态分布的边坡安全系数概率分布算法;(2)采用Weibull分布描述水位变化规律,提出相关算法,得出了水位变化条件下边坡安全系数的一维先验分布;该方法共有6个参数。采用提出的方法对典型算例进行了计算分析,结果验证了该方法的有效性。该方法对水库区边坡安全评价等方面的研究具有参考意义。

模拟库水位变化的抗滑桩加固边坡离心模型试验研究

抗滑桩是边坡深层抗滑最为有效的措施之一,以三峡库区边坡抗滑桩加固工程为背景,利用离心模型试验手段,模拟库区蓄水和水位循环变化条件下失稳边坡的抗滑桩加固机制。详细介绍相应的离心模型试验方法,通过对一系列自然边坡和不同桩间距条件下的模型试验,获得库水位变化影响下的边坡变形、破坏模式和抗滑桩受力,探讨滑坡推力的分布以及不同桩间距条件下的抗滑桩-边坡相互作用机制。测试结果表明,受抗滑桩加固的边坡在水位升降作用下仍发生一定程度的变形并产生裂缝,随着抗滑桩的直接支挡和桩后土体由于不均匀位移产生土拱效应后,边坡变形逐渐得到较好的控制。在本试验条件下,随着桩间距的增大,边坡变形总体上表现为增大趋势,但抗滑桩的受力呈现出先增大后减小的抛物线型变化形态,在某一最适桩间距情况下抗滑桩的抗滑性能得到了最充分的发挥,而滑坡推力表现出复合三角形分布特征。该研究结果为桩土相互作用和库区边坡抗滑桩加固机制分析提供了直接的试验依据,对丰富抗滑桩设计理论和库区边坡的防灾减灾研究具有较为重要的意义。

库水位升降条件下边坡失稳离心模型试验研究

三峡库区频发的滑坡地质灾害已愈来愈引起学者的高度重视,其受水位反复升降的影响是库区边坡不同于其他陆地自然边坡的一个显著特点。以离心模型试验为手段,基于三峡库区典型滑坡的工程地质特征,建立相应的土质边坡离心模型。在试验过程中实现对库水位循环升降的控制,模拟库区边坡在水位升降作用下的失稳过程。通过数码摄像、数字图像处理和传感元件测试,获得该试验条件下的土坡在水位升降过程中典型位置的孔隙水压力变化、全断面位移矢量演化(水平位移和沉降)、滑面形态及裂缝形成发展过程,并详细分析边坡在这种外部水环境影响下的变形演化、失稳和破坏模式。试验结果表明,若仅考虑水位升降作用的影响,该试验条件下的库区土质边坡的变形呈现典型的渐进牵引破坏模式,并具备较强的水土软化影响特征;裂缝在变形演化过程中出现交替张开和闭合现象,该失稳模式下的滑面呈折线形态,并在变形破坏过程中次生多级滑面。研究结果为库区滑坡地质灾害机制的深入认识、以及滑坡预防和控制提供了重要依据。

基于水气二相流的边坡降雨入渗有限元分析

为揭示边坡降雨入渗基本规律,基于水气二相流理论,以三峡库区大坪滑坡为例,采用有限单元法分析边坡降雨入渗水气运动规律。结果表明:根据水气流入、流出的方向不同,坡表可分为吸入区和溢出区,通常坡体上部为水、气吸入区,下部为水、气溢出区;水、气进出坡表的总速率受降雨特性、坡面产流情况、气温变化等外在因素的影响较小,具有相对稳定性;在坡表吸入区,当降雨强度大于水气入渗总速率时,入渗强度等于水气入渗总速率,吸入区产流;反之,入渗强度等于降雨强度,吸入区不产流。此外,坡表饱和区水压力可通过孔隙气传递到地下水面,增大地下水的压力水头,不利于坡体稳定。

水位升降对库坡渗流场及稳定性影响

依托某库区边坡工程,通过现场水文地质勘察、室内试验,掌握库岸边坡岩土工程性质,结合干湿循环试验、理论分析及数值仿真软件,研究该工程蓄水期及运营后水位动态升降变化下的库岸边坡稳定性。结果表明:在高水位时,地下水浸润线呈“凹”形,低水位时则为“凸”形。库区水位在正常蓄水位30 m、最高蓄水位36 m之间可视为安全水位范围。本研究可为此库区边坡防护与库区水位调度方案提供参考。

交通荷载对库岸边坡稳定性影响及支护研究

以某库区边坡为例,通过PLAXIS3D软件进行模拟,得出交通荷载作用下库岸边坡的变形规律和稳定性,对联合支护方式的支护效果进行综合评价。研究表明,交通荷载致使边坡变形显著增大、滑移范围也扩大,同时稳定性也下降。库岸边坡由稳定状态变为欠稳定状态。联合支护方式能有限控制边坡的变形,显著减小滑坡风险。库岸边坡稳定性安全系数提升至1.21,边坡整体处于稳定状态。

重庆丰都弹子台水库工程地质问题研究

根据室内外大量调查测试资料 ,对重庆市丰都县弹子台水库特殊的工程地质问题 ,进行了阐述和深入系统分析 。

水库水位非均匀下降情况下库岸浸润线求解

以往计算库区边坡浸润线大都是基于库水的均匀下降。当库水位较高时,随着泄水时间的增加,泄水口水压将不断减小,下泄流量和库水变幅速度都会非均匀变化,此时再以库水均匀下降来计算得到的浸润线必然会存在误差。为此,首先建立库水位下降高度和时间的函数关系,再根据布西涅斯克非稳定渗流微分方程和一定假设条件,应用拉普拉斯正变换和逆变换,得到了考虑库水非均匀下降条件下的坡体内浸润线的简化计算公式。通过算例分析了下降时间和初始速度对浸润线的影响,结果表明下降时间对浸润线的影响比较显著。