水流冲刷过程中的边坡临界滑动场及河岸崩塌问题研究

针对河岸崩塌问题分析和研究,在考虑江河水位升降引起坡外水压力变化及坡内非稳定渗流基础上,同时考虑水流冲刷引起的河床冲深及河岸后退,提出了水流冲刷过程中的边坡临界滑动场和适用于天然江河崩岸的数值模拟,并对水流冲刷过程中的崩岸问题进行了分析。通过对两类不同土质岸坡的崩岸数值模拟,分析了水流冲刷引起的河床冲深及河岸后退过程中坡体的稳定性变化,探讨了不同土质岸坡的崩岸类型及崩塌模式。结果表明,坡度较陡的黏性岸坡崩塌时趋近于平面破坏且通过坡脚;坡度较缓的粉土岸坡崩塌时沿曲面破坏,且在水位骤降过程中易发生局部崩塌。     

平缓细粒土岸坡水库塌岸机理研究

大量工程实践和统计数据表明,水库塌岸多发生在自然坡度15°以上的松散堆积层岸坡。一般认为自然坡度10°左右的平缓堆积层岸坡发生水库塌岸的可能性小,但在四川省宝兴河硗碛水电站库区却发生了大规模的平缓型堆积层塌岸,蚂蝗沟5#堆积体即属于此类型。蚂蝗沟5#堆积体由砾质黏土组成,土中小于0.075mm的细粒含量约占60%,蓄水后塌岸模式为缓慢的蠕滑变形。蓄水9年多来,变形范围由前缘的小规模塌岸逐渐向后缘扩展至大范围滑坡,目前变形仍然在持续。本文以该堆积体为例,通过对土体结构、颗粒组成等的勘探试验,并结合水库运行方式和变形监测成果,采用有限元瞬态渗流分析与稳定性分析的耦合分析计算,系统地开展了其塌岸机理研究。研究结果表明:细粒为主的土体结构及其弱透水性,是平缓堆积体在库水位反复升降作用下蠕滑变形的根本原因;平缓细粒土岸坡的稳定性与库水位的升降具有明显的相关性,随库水位的周期性变化岸坡呈现出不同的稳定状态,其蠕滑变形速率也明显不同。     

南水北调中线水源工程丹江口水库坍岸问题浅析

南水北调中线水源工程大坝加高后,丹江口库区内的部分库段在库水作用下易发生坍岸问题.为了预测水库坍岸范围和发生坍岸的难易程度,对丹江口水库的地形、地质条件和坍岸的影响因素和型式进行了分析.在此基础上,通过大量的调查,采取工程地质类比法预测了坍岸范围和难易程度,为对坍岸范围内的对象采取针对性的处理措施提供了地质依据.     

三峡库区蓄水期间类土质岸坡断裂解体机制研究

以龚家方、茅坪、神女溪岸坡为例,总结了三峡库区类土质岸坡蓄水解体演化的5个阶段:岸坡形成阶段、节理裂隙发育阶段、泥化夹层及类土质岸坡形成阶段、蓄水作用岸坡解体阶段以及后续解体阶段。根据上述演化过程,从断裂力学角度建立了类土质岸坡解体的物理模型和力学模型,该力学模型考虑了5种蓄水工况下的受力状态,推导了相应的应力表达式和断裂强度因子公式。初步探讨得出以下结论:水库蓄水对类土质岸坡解体影响较为显著,岩块断裂强度因子随着蓄水位的升高而不断递减,蓄水水位升至4.49 m时,岩块断裂趋势由上部断裂转为下部断裂,断裂强度因子随着水位增高而增大。蓄水伊始,岩块重力对断裂起主要作用,而水位抬升起到一定的稳定作用;水位继续抬升,由重力主导的上部断裂逐渐转化为由浮托力决定的下部断裂。岩块的截面尺寸对类土质岸坡解体具有重要的影响。当岩块上部断裂时,断裂强度因子随着宽高比的减小而增加;当岩块下部断裂时,随着宽高比的减小,岩块断裂强度因子随蓄水位的增加而增大。     

丹巴县莫洛村滑坡的地质成因与稳定评价

莫洛村滑坡位于大渡河左岸猴子岩水库库尾的梭坡堆积体前缘,是丹巴县古碉的集中分布区之一。由于古碉群独特的历史、人文和旅游价值,其稳定性不论是对古碉群保护,还是对水库蓄水位选择均十分重要。在简介滑坡区域地质环境的基础上,基于地质勘察和现场调查资料,分析了堆积体与滑坡地质成因与稳定现状,同时采用三维强度折减法和二维极限平衡法预测了不同蓄水位与水库运行方案对其稳定性的影响。结果表明：梭坡堆积体是冰川作用形成的;莫洛村滑坡是堆积体前缘近3 300年来蠕变和局部解体形成的,总方量约为4 000×104 m3;导致滑坡变形的原因是1983年后向坡体引水,坡体地下水位抬升;现状下滑坡的二维极限平衡法和三维强度折减法安全系数分别为1.048和1.07,处于临界稳定状态;不论是1 842 m还是1 852 m水位方案,水库蓄水与运行对滑坡稳定的影响均很小;排水是维持滑坡稳定和保护古碉的最有效措施。     

三峡库区175米试验性蓄水期间塌岸调查分析

为掌握三峡库区高水位蓄水及水库试运行期间塌岸情况,在175米试验性蓄水期间(2008年10月和2012年12月)对三峡库区长江干流进行了2次塌岸调查,分别发现塌岸87处和88处,塌岸长度占干流岸坡总长度的0.62%,主要分布在秭归至巫山段。库区塌岸可归纳为4种单体形态和3种常见组合特征。塌岸发生模式上有独发式和群发式2种,塌岸发展模式有后退式、侧向发展式、邻近新增式和组合式等4种。库区塌岸主要受地层岩性及地形坡度控制,地形坡度30°以上、伸入河流的土质岸坡是塌岸易发区域。调查与分析得出,175米高水位试验性蓄水期间,三峡库区塌岸发育不多,且危害性较小。总体上,库区塌岸形势较为乐观,库岸防护工程取得了明显成效。     

库岸再造对雅泸高速公路岗子上隧道进口岸坡的影响

雅泸高速公路青杠咀特大桥泸沽岸桥台与岗子上隧道进口衔接段位于大渡河右岸上部冰积扇上,由于瀑布沟水电站的蓄水将使岸坡前缘约1/4部分没于水下。对整个岸坡影响较大的岩土体主要是由上-中更新统冰积、冰水沉积层组成的冰水堆积物,这类岩土体在水的作用下,其物理力学性质和强度将会发生显著变化,弱化工程性状,从而影响岸坡的稳定性及桥台布置。可以预见,对岸坡起主要影响作用的外部条件就是水的作用,库岸再造将是影响岸坡稳定性的控制性因素。本文以岗子上隧道进口岸坡为研究对象,通过对岸坡工程地质条件、岩土体结构及物理力学特性、岸坡影响因素的分析,深入研究了瀑布沟电站水库蓄水后引起的库岸再造对岸坡稳定性的影响。并采用卡丘金法、两段法(多段法)、极限平衡分析法对库岸再造影响宽度进行预测。3种方法的预测结果表明:瀑布沟电站蓄水后该段岸坡各个不同部位均会产生不同程度的塌岸破坏。根据该库岸岸坡的结构特点和3种方法的适用条件,提出对库岸岸坡不同梯段需要采用不同的预测方法综合预测,即对于水下岸坡可按两段法预测,而对于水上岸坡可综合考虑卡丘金法和极限平衡法的计算结果。对于类似库岸岸坡的稳定性分析具有一定的指导意义。     

金沙江乌东德水电站岸坡槽谷堆积体成因分析

在西南地区江河流域,岸坡上常常发育有一系列的凹槽负地形,这些地形呈上宽下窄形态,也就是上部表现出U形洼地,稍显开阔,紧接其下部谷地变窄一直连到江河沟谷边。这样的地貌形态其上部洼地发育的高程一般在1 500~2000m。在以往的地质灾害调查中,这种现象常常被认为是滑坡堆积地貌。本文以金沙江乌东德水电站岸坡槽谷堆积体为主要研究对象,从堆积体地貌、物质结构特征以及对比分析了其成因。最后提出该岸坡槽谷堆积体的成因与冰雪作用有关,而不是简单的滑坡堆积地貌。     

长江三峡库区巴东县王家咀至观音桥段塌岸模式与预测

三峡库区巴东段是岸坡塌岸的高发区,塌岸灾害在很大程度上影响了库区的安全生产生活。通过实际调查,选取深厚松散堆积层浅表部滑移型塌岸、沿基-覆界面滑移型塌岸、基岩崩塌型塌岸、沿结构面滑移型塌岸、冲刷浪坎型塌岸五种多发易发的典型塌岸进行研究,分析发生塌岸的斜坡地质环境条件及其塌岸后的形态特征。运用岸坡结构法与卡丘金法对典型塌岸进行预测,结果显示岸坡结构法更适用于山区水库的塌岸预测。通过实际调查发现,研究区内土质岸坡的稳定坡角在26°左右,该值可为巴东段岸坡塌岸预测与防治工程提供参考。     

藏东南察达沟谷典型高位斜坡特征及风险分析

察达沟谷位于藏东南洛隆县腊久乡冻措曲下游段,为一典型的冰蚀"U"型谷,两岸高陡岸坡发育,其中察达1号高位斜坡位于某拟建线路车站东南侧,高程3700～5328 m,坡体及坡脚堆积大量块石、碎石、角砾等松散物。斜坡顶部为宗白群砾岩岩壁,高300～500 m,距拟建铁路车站水平距离约2.6 km。由于斜坡地质条件复杂,堆积体成因不明,开展高位斜坡风险评估对于工程适宜性评判至关重要。本文采用遥感分析、无人机航测、钻探、物探、现场调查等方法,查明了坡体结构,依据地形及结构特征将斜坡划分为顶部岩质斜坡陡壁、上部平缓堆积体及下部台阶状堆积体三段。在此基础上解译了潜在危岩体,计算分析了危岩体及斜坡堆积体的稳定性,模拟了崩塌落石运动特征。结果表明:顶部岩壁大规模危岩体稳定性较好,小规模危岩在极端条件下部分块体稳定性降低乃至失稳;上、下部堆积体在各种工况下均整体稳定,浅表层可能在降雨、地震等条件下局部蠕变。高位危岩落石运动仅停留在上部堆积体平台上,表层孤石运动最远处距离线路440 m,均未到达线路位置,察达1号高位斜坡潜在地质灾害对拟建铁路车站影响较小,风险可控。