降雨型滑坡失稳概率计算方法

为了解决滑坡风险评价中的滑坡失稳概率计算问题,利用前人在降雨阈值的研究成果,结合气象学中降雨概率分布理论,以云南省盐津县庙坝滑坡为例进行计算,建立降雨型滑坡失稳概率计算模型。结果表明,盐津县降雨型滑坡的降雨阈值类型为累积降雨量-历时关系阈值,即为单日降雨阈值,降雨阈值为29.7 mm;盐津县在当日降雨量达到或超过阈值水平时可能诱发滑坡,对滑坡影响的滞后天数最大为5天;庙坝滑坡在8月20—25日6天内单日降雨达到或超过29.7 mm的降雨概率为46.49%;庙坝滑坡在8月25日因前5天或当天单日降雨量超过29.7 mm而失稳的概率为0.2853%。

滑带土临界状态线及其在滑坡失稳预测中的应用

滑坡失稳预测一直是滑坡研究的重点和难点,而水又是绝大多数滑坡在自然条件下致滑的关键因素,特别是在黄土地区,由于黄土的水敏性很强素有“十坡九水”之说。临界状态线可以直观揭示滑坡发生时滑带土的临界应力状态,因此,通过研究滑带土含水率与临界状态线的定量关系,可以判断滑带土是否破坏,对滑坡的预测提供依据。为进一步研究黄土滑坡预测的方法,提出了应用滑带土的临界状态线来预测,首先以正城滑坡滑带土为研究对象,开展了不同含水率下的固结不排水三轴试验(CU试验)研究,得到各个含水率下的临界状态线,并以抗剪强度参数为桥梁,推导出土的临界状态线与对应含水率之间的相关关系。试验结果表明:滑带土的临界状态线在不同的含水率下表现为参数为不同的斜直线,其截距和斜率与抗剪强度参数有关,水通过影响滑带土的抗剪强度参数决定着滑带土的临界状态,在含水率为15.28%之后,含水率高的滑带土临界状态线更靠近下方;黏聚力c随含水率先增大后减小,最大值为134.72 kPa;内摩擦角φ则随含水率增大呈降低趋势,而且c对水的敏感度更高。最后,利用柳林县贺西滑坡的勘察资料及经验数据,说明了临界状态线在预测滑坡失稳中的可行性,并得出滑坡发生时达到临界状态线的滑带土占比约60%,从而为预测滑坡发生提供一定指导。

基于改进分析方法的滑坡失稳概率研究

为使滑坡失稳概率计算更系统高效,提出将灰色关联分析法与蒙特卡洛模拟法相结合的改进方式来计算分析滑坡失稳概率。以西南山区某滑坡为例,首先通过灰色关联分析法得出影响滑坡稳定性的主导因素为黏聚力和内摩擦角及其所占权重。在此基础上,运用GeoStudio软件通过蒙特卡洛法分别对主导因素进行随机数抽取并计算滑坡安全系数,通过安全系数分布概率及主导因素所占权重综合得到该滑坡在天然工况下失稳概率为38.8%,处于中等危险状态;暴雨工况下失稳概率为41.0%,处于中等危险状态;地震工况下失稳概率为46.4%,处于中等危险状态。该方法有效减少了单一蒙特卡洛模拟法计算失稳破坏概率时的工作量,并在灰色关联度敏感性分析的基础上保证了准确性和针对性。

滑坡失稳机理分析对其稳定性评价影响的探究

滑坡失稳机理的分析直接影响到失稳模型的选取,进而对滑坡稳定性评价及后续治理方案产生重大影响。很多情况下,滑坡的失稳机理和破坏模型不止一种,评价结果有多种可能。工程实践中,滑坡潜在失稳机理的分析往往过于单一,不够充分。以某工程为实例,通过对比计算进行分析,结果表明:滑坡稳定性及剩余下滑力大小不仅取决于地质参数和计算方法的选取,更取决于对滑坡失稳机理的分析而采用的破坏模型。只有充分的分析失稳机理才能选择贴合实际且全面的破坏模型,最后得出全面、可靠的结论。

隧道穿越滑坡体失稳机理及处治技术

针对隧道穿越大偏压、潜在滑坡体而造成隧道局部出现裂缝、变形等工程问题,文中以韶新高速公路寒山口大断面隧道为工程背景,通过现场调查和监控量测,研究隧道洞口及滑坡的变形情况,分析隧道洞口滑坡的诱发因素及形成机理,并提出有效的处治措施及监控技术。研究结果表明,隧道在穿越潜在滑坡体时发生较大的挤压变形(最大变形量为44.4cm,最大变形速率为30mm/d);洞口滑坡是由偏压地形、不利的工程地质、施工扰动、降雨等因素综合导致;通过采取裂缝封堵、洞身加强、坡脚加固的临时紧急措施和预应力锚索框架梁、洞内注浆、超小导管支护等综合处治措施,隧道及滑坡的变形得到有效控制。研究结果可为类似工程提供参考和借鉴。

降雨作用下滑坡变形稳定性分析

为了更加直观地了解滑坡在降雨作用下失稳的整个演变过程,文章参照某地区坡体特点,采用地质学方法进行模拟试验。通过在坡面不同点位处埋置倾角传感器、孔隙水压力传感器和土压力传感器监测其位移和应力变化规律,分析滑坡破坏阶段特征,最终实现滑坡预警监测的作用。研究结果表明,在降雨作用下,坡脚处会率先产生变形和坍塌,随后坡脚上部土体自下而上逐层发生失稳破坏。降雨量的增加会直接影响土体的纵向变形和土颗粒内部的孔隙水压力,而失稳过程中横向变形可忽略不计。变形滑移所产生的挤压效应会导致滑坡土体土压力的变化。滑坡进入失稳破坏阶段时的主要特征表现为轴向变形和土压应力快速增加,而孔隙土压力快速降低,以上三种测试指标的变化规律可用于滑坡变形稳定性的预警分析。

库岸滑坡体失稳三维动态模拟与分析研究

滑坡的滑动过程是一个复杂的动态过程,库岸滑坡由于涉及到和涌浪的相互作用,其失稳运动过程难以进行数字化描述。基于重建的库岸滑坡体三维地质模型,运用三维极限平衡法分析滑坡的失稳诱发机制,为失稳运动的可视化仿真提供环境模拟背景。在判断滑坡可能失稳的前提下,针对库岸滑坡地面运动和水下运动的特点,提出库岸滑坡运动过程的数值模拟计算和可视化动态模拟分析流程,最终实现滑坡运动全过程的统一和三维可视化动态表达。实例分析验证了上述方法的可行性和实用性,模拟结果形象表现了滑坡体可能发生失稳时的运动面貌和涌浪过程,为滑坡失稳运动的研究提供了一种直观、实用的分析手段。

云南黄坪库区滑坡运动及其失稳模式的离散元模拟

在蓄水库区,伴随着水库蓄水及可能发生的暴雨天气,往往容易触发库岸坡岩土体失稳,这不仅影响工程建设的实施,还对拦河大坝和周围人民群众的生命财产安全造成严重威胁。本文以溪洛渡水电站黄坪滑坡为例,在野外现场调查的基础上,分析了其滑动的成因和机制,并利用离散元法对其三维滑动过程进行模拟,深入分析了滑坡失稳后的运动状态及规律。结果表明:滑坡体运动过程中,其表面会发生较大变化,且滑坡体会呈现出中间失稳体积较大,两侧失稳体积较小的特征;滑坡内部颗粒分布会发生改变,存在大颗粒运动至滑坡体表面,小颗粒运动到滑坡体底面的现象;滑坡体颗粒的速度和压力在不同位置也会发生改变,存在不同颗粒间速度相差很大,滑坡体内压力分布不均匀的情况;滑坡体颗粒的运动速度、运动距离表现出从后缘到前缘,同一横剖面中表层至底层由大到小分布的规律。

地表水入渗耦合地下水渗流作用下边坡失稳研究

依托黔大高速公路东清段高边坡工程,分析地表水入渗与地下水渗流耦合作用下边坡失稳原因,并提出了针对性处治措施。场区上覆残坡积层粉质粘土,下伏基岩为砂质泥岩,遇水后大幅度削弱抗剪强度参数,降低抗滑力,致使边坡出现失稳下滑的安全风险,现场采取针对措施如下:边坡后缘裂缝进行粘土夯实封堵、设置截水沟、坡脚处设置大直径深孔泄水管,监测数据表明边坡深层位移逐渐收敛直至稳定,现场处理措施效果明显。

连续降雨下尾矿库失稳溃坝数学模型研究与应用

针对连续降雨导致的尾矿库失稳溃决,基于饱和-非饱和渗流理论和水砂混合物非平衡连续方程和动量方程,建立了一个尾矿库边坡失稳溃坝数学模型。该模型可考虑连续降雨条件下尾矿库的渗流场和应力场变化、溃口和底床变化对溃坝下泄物流量过程影响。应用该模型对某尾矿库进行了连续降雨条件下失稳溃坝过程的模拟分析,计算结果表明:连续降雨入渗使尾矿库浸润线不断抬升,进而导致尾矿库边坡发生失稳,失稳后坝体受力条件急剧恶化,在上游荷载作用下发生剪切破坏导致漫顶溃决。

某滑坡治理项目施工过程中滑坡体失稳处治浅析

某项目施工方在按照设计方案进行施工的过程中,滑坡体再次失稳发生较大位移,经过专家和相关负责人现场勘查后研究决定采取"削方减载+孔桩加固+疏、排水+加强监控"相结合的处治方案。经过处治之后的滑坡体没有再发生失稳现象,施工单位继续并最终完成施工。该文结合实例对该处治过程及措施进行浅析,可为以后类似滑坡治理施工中滑坡体失稳处治提供一定的参考。

不同降雨类型与库水位波动耦合作用下的土质滑坡稳定性分析

为研究不同类型降雨(平均型,前峰型,中峰型以及后峰型)联合库水位骤降情况下的滑坡失稳模式,根据非饱和渗流原理,利用加拿大著名岩土软件Geo-slope2012,针对某自拟滑坡体在库水位骤降联合降雨工况下进行了渗流特性以及稳定性分析,计算结果表明:库水位下降过程中滑坡体内部孔压存在一个"延迟"效应,监测点距离库岸越远,"延迟"效应越明显;库水位下降速率越大,最小稳定系数出现的时刻越早,最小稳定系数越小;不同降雨类型影响了孔压达到峰值的时间以及最小稳定系数的出现时间;不同降雨类型下最小稳定系数大小为前峰型>中峰型=平均型>后峰型;降雨发生在库水位下降不同时刻时影响了监测点孔压的瞬时变化;不同工况下滑坡失稳模式均为下部浅层滑坡首先失稳,然后深层滑坡失稳,而上部浅层滑坡较为稳定,不容易发生失稳。研究成果为认识不同降雨类型联合库水位骤降下滑坡失稳模式提供了参考。

金坪子滑坡Ⅱ区堆积体稳定性的二维极限平衡分析

为分析金坪子滑坡Ⅱ区堆积体的稳定性,运用STAB程序,选取二维极限平衡分析法中的摩根斯坦-普莱斯法(M-P法)分析了Ⅱ区在多种失稳模式下的稳定性,并对影响其稳定性的主要因素进行敏感性分析。计算结果表明:天然状态下,Ⅱ区的稳定系数从前缘至后缘逐渐增大,呈现"松脱式"破坏的特点;影响Ⅱ区稳定性的各因素中,最敏感的是滑带土的内摩擦角和降雨造成地下水位升高,其次是地震作用,再次是滑带土的凝聚力。鉴于降雨造成地下水位升高是滑坡体稳定性下降的主控因素,截排水应该是Ⅱ区防护的首选措施。

卡拉水电站岗尖滑坡体稳定性分析

通过对岗尖滑坡体稳定性、堵江高程及涌浪危害的研究,分析了滑坡失稳带来的危害,研究表明在水位下降及地震工况下存在失稳可能,分析结果为工程防护奠定了基础。

尾矿坝滑坡原因及安全稳定性数值模拟分析

尾矿坝作为冶金矿山的重要设施,同时也是一个很大的安全隐患源。文章对尾矿坝不同类型的滑坡失稳及原因,包括浅层、深层、整体、折线形四类;之后以某尾矿坝为实例,介绍了极限平衡法在尾矿坝安全稳定性数值模拟中的具体应用,为以后类似工程提供了一些可参考经验。

基于有限元滑坡的稳定性分析

为准确分析评价西宁市泥岩滑坡稳定性,确定其失稳破坏及其模式,通过查阅西宁详细勘察报告并现场地质调研与勘察,以张家湾砖厂滑坡工程为例,建立地质模型。基于FLAC3D强度折减法及SLIDE极限平衡法对比分析,论证其破坏失稳模式。结果表明:张家湾砖厂滑坡总体的稳定性系数为1.290,整体处于稳定状态,滑体不产生滑动,但局部(3个监测点)具有不同程度的失稳破坏;与初步判断3个监测点失稳破坏模式倾倒—崩落、平面滑动、崩滑破坏一致,其中倾倒—崩落破坏变形最为明显,位移最大,达到3.70 m。经过对比分析,充分验证滑坡体失稳破坏模式的准确性,为西宁地区泥岩滑坡失稳破坏模式提供了理论依据。

空间三维滑坡敏感性分区工具及其应用

对于滑坡敏感性分区目前有三种方法:定性法、统计法和基于岩土定量模型的确定性方法。定性法基于对滑坡敏感性或灾害评估的人为判断;统计法用一个来源于结合了权重因子的预测函数或指标;而确定性法,或者说是物理定量模型法以质量、能量和动量守恒定律为基础。二维确定性模型广泛用于土木工程设计,而无限边坡模型(一维)也用于滑坡灾害分区的确定性模型。文中提出了一个新的基于GIS(地理信息系统)的滑坡敏感性分区系统,这个系统可用于从复杂地形中确认可能的危险三维(3-D)滑坡体。所有与滑坡相关的空间数据(矢量或栅格数据)都被集成到这个系统中。通过把研究区域划分为边坡单元并假定初始滑动面是椭球的下半部分,并使用Monte Carlo随机搜索法,三维滑坡稳定性分析中的三维最危险滑面是三维安全系数最小的地方。使用近似方法假定有效凝聚力、有效摩擦角和三维安全系数服从正态分布,可以计算出滑坡失稳概率。3DSlopeGIS是一个计算机程序,它内嵌了GIS Developer kit(ArcObjects of ESRI)来实现GIS空间分析功能和有效的数据管理。应用此工具可以解决所有的三维边坡空间数据解问题。通过使用空间分析、数据管理和GIS的可视化功能来处理复杂的边坡数据,三维边坡稳定性问题很容易用一个友好的可视化图形界面来解决。将3DSlopeGIS系统应用到3个滑坡敏感性分区的实例中:第一个是一个城市规划项目,第二个是预测以往滑坡灾害对临近区域可能的影响,第三个则是沿着国家主干道的滑坡分区。基于足够次数的Monte Carlo模拟法,可以确认可能的最危险滑坡体。这在以往的传统边坡稳定性分析中是不可能的。

高边坡稳定性案例分析及支护结构优化设计

根据碾子沟煤矿土质高边坡再次失稳的情况,结合现场勘察资料,对滑坡失稳原因进行了分析。运用ABAQUS有限元分析软件并采用抗剪强度折减系数法进行了数值计算,得出了土体在饱和状态下的安全系数及滑动面等参数,并分析了滑坡潜在的破坏过程。根据相关规范规定,运用折线滑动面及传递系数法隐式解的概念对滑体下滑力进行了计算,为优化设计提供依据。通过优化支护结构设计,减少了降雨对边坡的不利影响,遏制了滑坡变形。

基于3DSMAX与OpenGL的水库滑坡可视化研究

我国大型水利水电工程越来越多,水库库岸滑坡及其失稳所引起的危害性日益突出。针对以往的滑坡研究主要集中在滑坡稳定性的力学和物理过程分析上,对滑坡运动的可视化研究甚少的实际。本文利用3dsMax建模工具与OpenGL相结合的方法实现水库库岸滑坡体的三维模型的重建,在假定水库库岸已失稳的前提下,针对水库滑坡运动的特点,研究并实现水库库岸滑坡运动的可视化模拟。

滑坡涌浪实例与预测

2008年4月初,汤家湾滑坡受水库蓄水和强降雨影响,4月17日地面出现裂缝,4月22日～23日变形区扩展到高程450 m形成"圈椅"状变形体,7月11日～17日出现连续降雨,7月18日14点27分"圈椅"状变形体(体积15.6×104 m3)失稳入库,最大浪高2.5 m。为了防范滑坡更大规模的变形失稳引发的次生灾害,提高涌浪计算的精度,利用天然的"涌浪实验",经过反演并求出死水位(350 m)和正常水位(400 m)时,下滑体和滑坡整体失稳入库的涌浪高度及波及范围,为灾害的防范提供了科学依据。