降雨和库水位联合作用下库岸滑坡模型试验研究

受库区水位波动和降雨影响,库岸大量老滑坡体变形加剧,地质灾害问题十分突出。为研究库岸滑坡影响因素、变形演化规律及失稳条件,以大型物理模型试验为手段,选取三峡库区黄土坡滑坡临江Ⅰ号崩滑体为对象,通过考虑水位波动、降雨及其组合作用等诱发因素,开展了一系列的库岸滑坡模型试验研究。试验结果表明：水位升降,变形主要集中于模型坡体前缘,其中,水位抬升过程中,滑坡模型变形较小,变形加速阶段出现于水位下降期间,且变形速率与水位下降速率成正比,即临江Ⅰ号崩滑体为典型的动水压力型滑坡;降雨影响下坡体变形在时间和空间上存在明显分区现象,时间上,变形发展主要集中于坡体浅表层饱和之后,即短时降雨对坡体变形未产生显著影响,空间上,坡体前缘和后缘变形剧烈;库水位下降和强降雨联合作用下坡体前缘产生局部流滑破坏,并溯源发展至前缘整体破坏,为典型的牵引式破坏模式。试验揭示处于临滑阶段坡体,其孔隙水压力、土压力变化呈现异常频繁的波动现象,可为滑坡预警预报提供一定参考依据。     

三峡库区藕塘滑坡变形失稳机制研究

三峡库区藕塘滑坡是巨型顺层基岩古滑坡,滑坡面积1.78km2,体积约9.0107m3,威胁3900余人的生命财产安全,涉及场镇整体搬迁,同时对长江航道形成潜在堵塞隐患,是近年来三峡库区重大滑坡灾害之一。基于大量的现场地质调查及工程地质勘探,详细介绍了滑坡地质地貌及地质结构特征; 充分利用现场监测数据,深入分析了滑坡变形特征; 在此基础上,从地质成因和环境成因两方面对滑坡变形失稳机制展开系统研究,并结合滑坡稳定性计算对其变形发展的趋势进行了预测。相关的结论主要包括:(1)该滑坡具有多级多期次滑动特征,主要表现为三级滑动,且空间形态具有视向倾斜滑动的特征; (2)特殊的地形地貌、地层岩性及地质构造等因素是滑坡长期孕育形成的地质内因; (3)库水位周期性波动及集中降雨是诱发滑坡复活变形的环境外因,研究表明该滑坡变形与库水位下降及集中降雨的相关性显著; 库水位下降导致坡体内外地下水落差形成指向坡外的渗透压力,促进滑坡体变形; 集中降雨则增加滑坡体自重和下滑力,并使得大量的水富集于易滑软层,软化滑带土,促使滑坡蠕动变形加速; (4)三级滑坡体与西侧变形区在极端工况下存在欠稳定状态可能性,推断现阶段滑坡以局部失稳破坏形式为主。鉴于此,建议进一步加强监测,采取相应的工程防治措施。     

黄土坡临江I号崩滑体变形及稳定性演化规律研究

为准确把握黄土坡临江I号崩滑体在水库运营期间的变形及稳定性演化动态,采用试验隧洞群的形式充分揭露崩滑体的地质结构及空间形态,并构建崩滑体双层滑带地质模型。采用饱和-非饱和渗流有限元算法获取其在水库运营期间地下水渗流场的动态变化过程,以此为基础研究崩滑体的变形和稳定性演化规律。研究表明,崩滑体的变形主要发生在库水位下降期间,且呈明显的牵引式运动特征,变形演化规律与GPS监测点实测数据相符;崩滑体的浅层滑坡在演化过程中受地下水渗流场动态变化的影响较大,因此,其稳定性系数的波动幅值也较大,其临界失稳水位下降速度为2.0 m/d。综合分析认为,黄土坡临江I号崩滑体整体稳定性相对较好,但浅层滑坡在降雨和库水位下降过程中存在局部失稳的可能。     

四川5.12地震灾区陈家大院子滑坡形成机理分析与稳定性评价

陈家大院子滑坡位于四川省德阳市什邡市,为一"浅层土质牵引式滑坡",滑坡体东西宽145m,南北长156m,坡体前、后缘相对高差121m,上覆第四系覆盖物平均5~6m,滑坡体总方量共计约11.3×104m3,主要滑动方向为140°。滑坡下方居住50户共165人,并建有乡村公路、电力、水利等基础设施,潜在经济损失约500万元。2008年"5.12"地震后滑坡体局部出现变形迹象,滑坡体后缘局部出现张裂缝,是诱发滑坡的直接原因[2]。后经2009年雨季,由于受到人类工程活动及降雨等多方面因素的影响,滑坡变形迹象进一步加剧,滑坡体后缘拉张裂缝形成贯通,坡体前缘局部部分土体发生滑塌,坡体中部部分树木发生倾倒。本文选取了一条滑坡体主剖面,使用极限平衡法对滑坡体在天然、降水、地震等3种不同工况下的稳定性进行了评价,并对该滑坡体的形成机理进行了分析,为滑坡体后期开展治理工作提供了必要的依据。     

深圳市大南山滑坡成因分析及稳定性评价

大南山滑坡位于深圳市大南山公园内，由Ⅰ号滑坡及Ⅱ号滑坡组成。由于在山坡上植树和修路进行爆破施工，破坏了岩土体的完整性及稳定性，在降雨等诱发因素的直接影响下，发生了一系列的小崩滑体，总体积约85085m^3，经过对滑坡的详细勘察，查清了滑坡形成的地质背景，滑坡体物质组成及滑坡变形破坏特征。总结出控制滑坡形成的6个主要因素为地形地貌，地层岩性，地质构造，降雨和地下水，人类活动及地震，在此基础上采用较先进的Sarma方法为滑坡进行稳定计算评价，得出了在无雨条件下滑坡Ⅰ，Ⅱ均处于相对稳定状态，但在降雨或地震等因素的影响下，两处滑坡都将失稳的结论。建议在雨季来临前及时对大南山滑坡进行治理。     

考虑非饱和土基质吸力的丁家坡滑坡变形机制及稳定性评价

丁家坡滑坡位于云阳县黄石镇中湾村,对拟建的云阳—开州（云开）高速公路安全具有潜在的威胁。为了查明丁家坡滑坡特征,开展了野外工程地质测绘、钻探与试验测试,采用Geo-studio完全耦合计算模式分析了不同降雨工况下滑坡渗流场、应力场、位移场的变化,考察了基质吸力在滑坡稳定性评价中的作用,并计算了不同降雨历时、降雨强度下滑坡的稳定性系数。结果表明:（1）丁家坡滑坡的斜坡地形、松散的岩性、潜在的临空面等因素决定了滑坡的形成与发育,坡体渗透性较好,降雨作用激励滑坡的变形,目前该滑坡处于蠕滑阶段;（2）降雨入渗后,坡体孔隙水压力增加,基质吸力减小,有效应力和抗剪强度降低,在土-岩界面形成剪应力集中,产生应变和位移,滑坡变形破坏;（3）高强度短历时的降雨使坡体浅层迅速饱和,易形成浅层滑,低强度长历时的降雨使坡体浸润较深,易造成深部滑动,其潜在滑动面主要为土-岩界面;（4）在非饱和状态下土体基质吸力对滑坡的稳定性具有重要影响;（5）目前滑坡处于基本稳定状态,一旦发生降雨,滑坡稳定性将降低,降雨历时越久、降雨强度越大,滑坡越易失稳。相对于滑坡Ⅱ区,滑坡Ⅰ区对云开高速公路安全的影响更大,应该重点对滑坡Ⅰ区进行防护治理。该研究可为工程设计、施工及滑坡的预警预报提供依据。     

考虑降雨条件的堆积体滑坡多场特征研究

重庆市西泉街滑坡于2007年7月中旬遭遇115a一遇的强降雨,导致滑坡产生明显的变形破坏现象,本文在滑坡实际勘察工作的基础上,基于饱和-非饱和渗流理论,考虑降雨入渗的影响,利用有限元分析软件Geo-Studio的不同模块模拟了不同降雨条件下滑坡稳定性的变化情况,进一步对不同降雨条件下滑坡的渗流场、应力场和位移场特征进行了综合分析。研究结果表明:（1）降雨作用下堆积体滑坡体内渗流场和位移场具有很好的相似性,即滑坡体内地下水流速矢量和位移矢量绝对值变化规律具有一致性;（2）滑坡前后缘的位移量与降雨强度和降雨历时均呈正相关性,且滑坡前缘位移量比后缘大;（3）大雨、暴雨和大暴雨持续作用下,XY向最大剪应力在滑坡前缘及前缘陡坎处集中,有局部产生滑动的趋势,而在特大暴雨持续作用下,XY向最大剪应力在滑带附近分布相对均匀,有整体产生滑动的趋势;（4）强降雨作用下堆积体滑坡模拟得到的变形破坏规律主要表现为滑坡前缘首先产生的鼓胀变形破坏牵引滑坡后缘产生拉张变形破坏,破坏规律与实际相符。     

四川省盐源玻璃村特大型玄武岩古滑坡复活机制

受前期14 d持续累计350.6 mm降雨影响，2018年7月19日盐源玻璃村一巨型玄武岩古滑坡体发生大规模复活，复活体积为1 390×104 m3，损坏房屋186间，造成重大经济损失。基于现场调查、无人机航测、钻探揭露、物理力学试验及数值模拟分析，在查明滑坡体地质结构、失稳特征基础上，对其影响因素及复活机制进行了探讨。研究结果表明，破碎岩土体及地形地貌是滑坡复活的孕灾基础，持续降雨及其引起的地下水位升高是滑坡复活的诱发因素。复活滑坡可分为主滑区和侧滑区两种破坏模式不同的区域。降雨作用下滑坡体内渗流场明显变化，孔隙水压力增大，导致7月13日古滑坡体开始发生变形，稳定性系数逐渐降低。受微地貌约束，主滑区具有多级、多次失稳，渐进破坏的特点。侧滑区斜坡前缘临空条件受坡脚主滑坡控制，在主滑坡运动过程中，侧滑区坡体位移量、最大剪切应变增量逐渐增大，塑性区扩展，破坏过程表现出与主滑坡一定的关联性和滞后性。分析表明，受地下水长期影响，滑带土体强度逐渐削弱，降雨导致坡体渗流作用加剧，抗剪强度降低，从而诱发滑坡复活。     

四川渠县南阳碥滑坡变形破坏成因机制及治理措施

文章利用达州市渠县李馥乡南阳碥滑坡治理工程勘察、设计资料,结合现场实际情况,补充了勘察资料对滑坡认识上的一些不足。针对2号滑坡中前部和中后部不同的变形破坏特征,对其成因机制进行了详细分析和认识,指出南阳碥滑坡不稳定2号滑坡体中后部房屋开裂变形的主要原因是坡体地下水位埋深过浅(1~3m),整个坡体基本处于饱水状态,由此导致地基承载力不足,房屋出现不均匀沉降。而滑坡体中前部房屋开裂和坡体的变形破坏则主要是由于汛期渠江水位的大幅度升降导致库岸边坡失稳以及降雨诱发坡体局部滑动。文章对滑坡体进行了稳定性评价及滑坡推力计算,按照4种工况对各个不同的剖面提出了相应的抗滑支档 截排水工程的治理措施。     

重庆开县安坪滑坡稳定性计算及敏感性分析

开县安坪滑坡属于土质滑坡,根据地表变形情况、斜坡坡向、基岩面倾向,再结合滑床形态,将滑坡划分为H1滑坡和H2滑坡。近年来,每年雨季滑坡体受降雨影响,坡体上滑塌变形,区内学校、居民房屋变形严重,对居民的生命财产安全已构成严重威胁。基于安坪滑坡体特征及宏观分析,使用极限平衡理论中的传递系数法对安坪滑坡H1区和H2区整体及H1区局部的稳定性进行定量计算。并通过地质勘察结果对计算参数进行取值,计算滑坡的稳定性系数Fs。结果表明:安坪滑坡整体处于稳定状态;H1区局部的1号次级剪出口在工况2稳定系数为1.098,处于基本稳定状态,应做敏感性分析。对滑坡稳定性进行敏感性分析发现:c、φ值均与稳定性系数之间存在明显的线性关系;通过定量比较分析可得φ值较c值对滑稳定系数影响更大,能为滑坡的治理和监测提供重要的指导意义。     

金沙江下游金坪子Ⅱ区低速滑坡活动机理初探

金坪子滑坡是金沙江下游乌东德水电站下游方向距离大坝最近的一处巨型深厚崩坡积碎屑土古滑坡,以Ⅱ区活动部分为研究对象,在大量勘察试验成果以及长达11a的精确监测基础上,分析滑坡岩土体的物理力学性质以及滑坡的长期动态特征,特别是滑坡与降雨和地下水的动态响应关系,并基于Green-Ampt降雨入渗模型研究了降雨直接入渗补给地下水的可能性,利用极限平衡法探讨了理想刚塑性条件下该滑坡所受力的平衡关系,进而分析滑坡的活动机理。研究结果表明,滑坡的长期持续活动是滑带土黏性流变特征的表现,地表和深部位移均表现为牵引活动模式,地表自2005~2016年的平均位移速率为0.19~0.87mm ·d-1,深部以基底滑动为主,不同部位具有不同程度的内部变形。降雨是影响滑坡动态的最主要因素,在理想情况下,降雨很难直接入渗补给滑区地下水,地下水动态变化缓慢,与滑坡活动有一定正相关关系,但作用并不显著。与一些动态特征直接受地下水位影响的浅层低速滑坡不同,金坪子Ⅱ区的活动机理更可能是降雨在滑坡上部一定深度范围内形成暂态饱和区,滑体容重和渗透作用的变化影响了滑坡的动态。     

降雨型堆积层滑坡特征及稳定性分析

堆积层滑坡是滑坡的一种基本类型,其物质组成、结构等有别于其它类型滑坡。堆积层滑坡失稳绝大多数是由降雨或地下水位的变化而引起的,在降雨诱发堆积层滑坡稳定性分析中,必须考虑渗透力的作用。系统分析了堆积型滑坡发育环境及特征,推导了基于总应力法和有效应力法的可考虑渗透力的传递系数法,采用有效应力法计算滑坡稳定系数时,既要考虑地下水浮力作用,又要考虑地下水流动时的渗透力作用;采用总应力法计算滑坡稳定系数时,仅需考虑地下水流动时的渗透力作用。对一个工程实例进行了深入剖析,验证了考虑渗透力的传递系数法的可靠性。     

三峡水库区兴山后坝滑坡成因分析

文章通过对三峡水库区兴山后坝滑坡的地质、结构及变形特征研究以及稳定性分析,阐明了该滑坡成因和影响因素。研究发现,滑坡活动主要受地形地貌、地层岩性、人类工程活动以及降雨等因素的影响。运用剩余推力法对比分析天然及暴雨条件下不同层位的滑坡稳定性系数,得出在暴雨作用下滑坡表层滑带稳定性系数最小,不同滑带的稳定性受降雨的影响也各不相同,呈表层〉浅层〉深层的规律;这主要受滑带土的粘土矿物组分的影响。     

青藏高原大型深层蠕滑型滑坡变形机制研究进展与展望

大型深层蠕滑型滑坡在青藏高原怒江、澜沧江、金沙江、岷江等地形地貌和地质构造复杂区极为发育,具有规模大、滑带深、渐进变形破坏显著等特点,按照滑坡空间结构主要有后缘洼地蠕滑型、顺层基岩蠕滑型和厚层松散堆积物蠕滑型等3种类型,往往表现为长期蠕滑-间歇性复活-整体滑动.通过梳理大型深层蠕滑型滑坡稳定性影响因素、滑带土工程地质力学性质、地下水渗流场特征与降雨诱发滑坡滞后性以及渐进变形破坏机制和动态稳定性等4个方面的研究进展,提出了3个关键科学问题与4个主要研究方向.建议加强深层滑带土在渗流场-应力场等多场耦合作用下的工程地质力学特性研究、加强剖析滑坡岩土体的非均质渗透特性及地下水分布特征分析,研究不同雨强和历时条件下降雨有效入渗机理,研究大型深层蠕滑型滑坡的降水入渗响应过程和降水诱发滑坡变形的滞后性,提出基于渐进变形破坏的滑坡动态稳定性评价方法,为地质灾害早期判识和综合防范提供理论依据.      

间歇型降雨对堆积层斜坡变形破坏的物理模拟研究

为研究间歇型降雨作用下缓倾堆积层斜坡的变形破坏特征，以樱桃沟滑坡为例，进行了降雨作用下斜坡变形破坏的物理模拟研究。试验结果表明：前期降雨作用下坡体变形特征表现为前缘滑移沉陷、中部滑移、后缘沉陷、坡体裂缝生成，且前缘裂缝扩张明显，后期降雨作用下坡脚区域首先发生滑塌，然后依次向后缘传递发生逐阶滑塌破坏；降雨入渗易在基岩面上储存，形成暂态地下水位、高孔隙水压力区域和坡向渗流场，基岩面附近土体饱水时间长，软化程度高，抗剪强度弱化显著，边坡易沿基覆界面土层发生滑坡；坡体滑动易发生在降雨间歇期，触发特征表现为雨后坡体暂态饱和区水分和坡表积水持续下渗，导致地下水位上升滞后于降雨，造成坡体内浮托力、渗透力和孔隙水压力增大，有效应力降低，诱发滑坡。     

Formation Mechanism and Stability Assessment of the Colluvial Deposit Slope in Zuoyituo

The basic features of the colluvial deposit slope in Zuoyituo such as geological conditions, dimensions, slip surfaces and groundwater conditions are described concisely in this paper. The formation mechanism of the slope is discussed. It is considered that the formation of the colluvial deposit slope in Zuoyituo has undergone accumulation, slip, load, deformation and failure. The effects of rainfall on slope stability are categorized systematically based on existing methodology, and ways to determine the effects quantitatively are presented. The remained slip force method is improved by the addition of quantitative relations to the existing formulae and programs. The parameters of the colluvial deposit slope are determined through experimentation and the method of back-analysis. The safety factors of the slope are calculated with the improved remained slip force method and the Sarma method. The results show that rainfall and water level in the Yangtze River have a significant effect on the stability of the colluvial deposit slope in Zuoyituo. The hazards caused by the instability of the slope are assessed, and prevention methods are put forward.     

地下水渗流场对库区滑坡稳定性影响的数值模拟——以白马库区羊角滩滑坡为例

针对库水位变化条件下滑坡的稳定性定量评价复杂问题,考虑降雨和库水位变化对地下水渗流场变化规律的影响机制,采用饱和-非饱和渗流的基本理论,运用渗流模拟有限元法,对重庆市武隆区羊角滩滑坡在6种不同工况下的库区滑坡的稳定性开展了模拟研究。结果表明: ①降雨工况下,降雨对地下水渗流场都有影响,滑坡中部位置受地下水位影响最大,前后部影响小,降雨条件下,滑坡稳定性随着降雨历时的增加而变小,到达一定阶段后,滑坡已经滑动,滑坡稳定性系数不再变化; ②库水位工况下,主要影响滑坡前缘,地下水位是随库水位变化而迅速变化的,随着库水位的上涨,滑坡稳定性系数呈现先减小后增大的趋势; ③地下水位的骤升对浮托作用影响有限,对压坡作用影响较大,同时降低了渗流力的影响,对滑坡稳定起到了积极作用,地下水位的骤降增大了渗流力,减弱了前缘库水位的压坡作用,滑坡失稳的可能性最大。可为库区该类滑坡的稳定性现状及发展趋势预判提供科学依据。     

三峡库区巫山金鸡岭滑坡成因机制与变形特征

三峡库区新城区迁建多采用就地后靠方式,工程扰动叠加强降雨往往诱发滑坡失稳。基于重庆巫山江东小区金鸡岭滑坡,对其影响因素和成因机制进行探讨。工程扰动不仅是传统认为的后缘加载、前缘削脚作用,更重要的是坡体表层土方堆填阻断了滑坡体地表水泄流通道,使地表水向地下水转化。强降雨作用下滑坡体内地下水位明显升高,导致金鸡岭滑坡2018年8月1日前后发生较大变形。采取降水井抽排地下水等应急处置后,滑坡变形明显趋缓,可见工程扰动导致的地下水升高是该滑坡诱发的关键因素。数值模拟表明,工程扰动后稳定系数明显降低,对应堆填区渗流场变化明显,渗流加剧,孔隙水压力、水力梯度、总水头上升,结合达西定律与有效应力原理可知渗透力增加,抗剪强度削弱,诱发滑坡变形。