库水位升降作用下边坡失稳机理研究
库水位升降对水库库岸滑坡稳定性的影响
库水位升降对水库库岸边坡稳定性的影响张全（环境与土木工程学院，2009030403）摘要：库水位的升降是诱发水库库岸产生滑坡的重要原因，运用工程地质分析原理和模型试验模拟库水位的变化，得出滑坡在库水位变化过程中破坏的一般规律。
关键词：库水位升降边坡稳定性模型试验水库库岸滑坡的危害主要包括两个方面：一是大量的岩土体滑入水库，减少了有效库容，甚至形成坝前坝，使水库不能继续使用；二是如果滑坡体高速滑入水库，会造成巨大的涌浪，直接危及大坝安全及电站的运营，并给库区人民的生命财产安全造成巨大威胁。
水库蓄水后会对库区存在的大量滑坡产生不利影响，所以研究库水位的变化对滑坡稳定性的影响有重要意义。
[1]三峡库区是滑坡等地质灾害多发地带. 据不完全统计, 三峡库区在175m 库水位影响的范围内共有大小滑坡2000 余个, 各类变形体分布更是广泛[ 1-2] . 自2003 年135 m 蓄水开始, 2006年水库蓄水达到156m 以来, 绝大多数滑坡经受到了库水位缓慢上升和稳定库水长时间浸泡的考验没有复活[ 3-4] . 但随着2009 年三峡大坝基本完工, 三峡水库开始正常运营,三峡水库坝前水位将在短时间内在145 m- 175m-145m 之间波动, 水位变幅为30 m. 滑坡短时间内经历水位频繁升降且幅度之大是此前从未经历过的. 库水位波动不仅降低岩体力学强度、减轻岩体有效重力, 而且还改变库岸边坡内地下水位分布, 在三峡库水位升降过程中很可能使原己稳定的滑坡再度失稳.1.工程地质分析原理分析库水位对库岸滑坡的影响水库蓄水或正常调度（水位骤然升降）期间，地表水位的变化将直接导致岸坡地下水动力场的变化。
1.1在水库蓄水水位上升阶段，对岸坡稳定性起主要作用的是空隙水压力效应（悬浮减载效应）。
在库水位还未上升之前库岸边坡情况如图1，库水位上升之后库岸边坡情况如图2。
图1 库水位上升之前库岸边坡情况（许强）图2 库水位上升之后库岸边坡情况（许强）由图1和图2可知，由于库水位的上升，增加了库岸边坡的浮重度区和饱和重度区。
考虑库水位变动影响的岸坡稳定性分析
堆积体的预测 与研 究一直是库 区工 程地质工作 的
重要 内容 。
边坡勘察精度不足 ， 在使用 以上方 法计算时 ， 可 能 出现与工程实际不符合的情况 。
水库水位快 速变动是 导致边坡失稳 的重要 因
素之 一 。库水 位涨 落 使 坡 体 地 下水 位 发 生 变 化 ， 可
性， 但饱 和 土力 学不 能 考 虑 到 基 质 吸 力对 边 坡 稳 定
对 于饱 和 土 的计 算 ， 主要 是 使 用 达西 定 律 。假
性的影响 ， 以及非饱 和土孔 隙水压力 产生和消散 的
２ ０ １ ２年 ９月 ２ ４ 日收 到
设土体 中水的流速与其水力梯度成正比：
＝ 一
ｋ ｗ
究 大 多 限于饱 和土 范 畴 ， 研 究 稳 定 流 下 的 边坡 稳 定
计算 ， 求 出坡 体的渗流场 以及压 力水头 ， 再利用 此
计算 结果 将渗 流力 施 加 在 坡 体上 ， 运 用 极 限平衡 方 法 中 的摩 根斯 坦 － 普赖 斯法 对坡 体进行 稳定 性分 析 。
１ ． １ 达 西定律
⑥
２ ０ １ ３ Ｓ ｃ ｉ ． Ｔ ｅ ｃ ｈ ． Ｅ ｎ ｇ ｒ ｇ ．
建筑技术
考虑库水位变动影响的岸坡稳定性分析
杨 帆 张 发 明 王 文远 张 四 和
（ 河海大学地球科学与Ｔ程学院 ， 南京 ２ １ ０ ０ ９ ８ ； 中国水 电顾问集团昆明勘测设计‘ 研究 院 ，昆明 ８ １ ０ ０ １ ５ ）
距离n1图7水位骤降速度为lmd地下水浸润线距离m图8水位骤降速度为2rd地下水浸润线图9水位骤降速度为3md地下水浸润线距离m图10水位骤降过程中渗流速度矢量图当库水位骤降时坡体内渗流方向指向坡外以及坡体下部方向见图10对于坡体稳定性是不利的特别是水位下降速率越快时这种对坡体的不利现象越明显见图11
库水位变化下滑坡渗流机制与稳定性分析
库水位变化下滑坡渗流机制与稳定性分析
随着水库的建设和发展，库水位的变化对周围地区的地质和地貌都有着重要的影响。
库水位的变化会对山体稳定性产生一定的影响，特别是在山体滑坡渗流机制方面。
通过对库水位变化下滑坡渗流机制与稳定性进行分析，可以有效地预测和防范滑坡灾害，保障人民生命财产安全，并为水库的安全运行提供科学依据。
一、库水位变化对滑坡渗流机制的影响
1、库水位上升导致滑坡的发生
在库水位上升的情况下，水压会增大，对山体造成的压力也会增加。
特别是对已存在的滑坡体而言，水的渗入会使得土体饱和，减小土体的内摩擦力，导致滑坡体容易发生位移和失稳。
在库水位下降的情况下，虽然山体的水压有所减小，但是在渗流方面会产生一定的效应。
当库水位下降时，原本被水压抵消的土体重力会扩散，土体中的孔隙会逐渐恢复，原本被水填满的缝隙会重新出现，这个过程会伴随着水的流动，通过孔隙流的作用，导致山体内部的土体发生变化，使得滑坡体更加容易发生位移和失稳。
1、渗流机制分析
2、稳定性分析
三、滑坡渗流机制与稳定性分析的建议
1、针对库水位上升导致的滑坡发生，需要采取一些措施来稳定山体，如通过加固滑坡体、降低库水位或者增加排水渠等方式来减小水的冲击力，增加山体的抗剪强度，预防滑坡的发生。
2、针对库水位下降导致的滑坡稳定性降低，需要加强山体的监测和管理，利用现代技术手段对山体进行监测，及时发现山体发生异动，预测滑坡发生的可能性，从而采取相应的防范措施。
四、结论
库水位变化对滑坡渗流机制与稳定性具有一定的影响，需要加强山体的监测和管理，预防滑坡的发生，保障人民生命财产的安全。
也需要开展更深入的研究，以便更好地应对潜在的滑坡灾害。
水位骤降和降雨条件下生态护坡稳定性分析
本, 还更利于渠坡和水体生态安全。 丰田等[4] 以乔 型) 、 Plate( 水平根型) 和 Heart( 散生根型) 3 种类型
木根和红黏土为材料开展了一系列大型直剪试验, 对 ( 见图 1) [14]。 其中: 油松、 云南松、 栓皮栎、 侧柏等
植被护坡中根土复合体抗剪强度与树根和土体间组合 植物的根系垂直向下延伸, 多为 Tap 型; 刺槐、 椎栗
Байду номын сангаас
Stability analysis of eco-slope protection under conditions of water level sudden drop and rainfall HU Wei1,2, CHEN Jianling3, LI Weihua3, SU Jingyi3, JIANG Zhongming1,2
况和工程成本合理选择生态护坡类型。
关键词: 生态护坡; 水位骤降; 降雨; 渗流场; 安全系数
doi: 10. 13928 / j. cnki. wrahe. 2021. 05. 018
开放科学( 资源服务) 标志码( OSID) :
中图分类号: TV 223
文献标志码: A
文章编号: 1000- 0860(2021)05- 0167- 08
Water Resources and Hydropower Engineering Vol.52 No.5
167
胡 炜, 等 / / 水位骤降和降雨条件下生态护坡稳定性分析
influencing degree of the frontal rainfall is to be as well. The eco-slope protection can effectively alleviate the adverse impacts from water level sudden drop and rainfall on the seepage field and stability of the slope, for which the effect of the turf + arbor slope protection is the best, and then are arbor slope protection and turf slope protection; which is because the root systems of most of trees are Tap typed with more larger covering ranges. In the actual project, it is necessary to reasonably select the type of eco-slope in combination with the specific condition and the relevant construction cost. Keywords: eco-slope protection; water level sudden drop; rainfall; seepage field; safety coefficient
雨水及库水作用下滑坡模型试验研究
雨水及库水作用下滑坡模型试验研究一、内容简述本研究旨在探讨雨水及库水作用下滑坡模型的试验研究。
滑坡是中国常见的地质灾害之一，对人民生命财产构成严重威胁。
研究滑坡的形成机理以及预测、防治措施具有重要意义。
研究背景表明，滑坡的形成受到多种因素的影响，其中降雨和水库水位变化是重要的触发因素之一。
大量研究表明，长时间持续降雨或库水位的蓄升与滑坡的发生具有密切的关系。
目前对于雨水及库水作用下滑坡的试验研究仍存在不足，缺乏系统的研究方法和理论支持。
为了更好地理解雨水及库水作用下滑坡的内在机制，本研究提出了一个综合性的试验模型。
该模型通过模拟真实的地质条件，重现滑坡的形成过程，并对不同条件的降雨和库水位变化进行控制，以探究它们对滑坡发生的贡献。
本研究还采用了先进的测量技术，对滑坡过程中的土体变形、应力分布等关键参数进行了精细的观测和分析。
在试验过程中，我们首先对模型进行了详细的布置和安装，确保了试验的准确性和可靠性。
我们逐步改变降雨强度和库水位高度，观察并记录滑坡过程中模型的各项响应。
通过对试验数据的收集和分析，我们揭示了雨水及库水作用下滑坡的动态过程和关键影响因素。
本研究的成果不仅为滑坡预测和防治提供了新的思路和方法，也为相关领域的研究提供了有益的参考和借鉴。
未来我们将继续深入研究，以期为滑坡预警和防治提供更加科学有效的手段。
1.1 研究背景与意义滑坡作为自然界中的一种常见且具有严重危害的现象，长期以来一直备受关注。
我国地质条件复杂，降雨量大、强度高，加之人类活动影响，滑坡灾害频繁发生，造成了巨大的生命财产损失。
开展滑坡形成机制及防治措施的研究显得尤为重要。
随着科学技术的不断发展，对滑坡的研究也从定性描述向定量分析转变。
模型试验作为一种重要的研究手段，在滑坡研究中发挥着重要作用。
目前对于雨水及库水作用下滑坡模型的研究还不够深入，缺乏系统性和完整性。
本文以雨水及库水作用下滑坡模型试验为研究对象，旨在揭示其形成机制和防治方法，为防灾减灾提供科学依据和技术支持。
库水位升降作用下土质岸坡水与土体相互作用机理
库水位升降作用下土质岸坡水与土体相互作用机理摘要：本文从库水位周期性升降过程中水与土体物理作用、水与土体化学作用及水与土体力学作用三个方面，系统分析库水位升降作用下土质岸坡水与土体相互作用机理。
结果表明：水与土体的物理化学作用，在水位周期性升降初期作用显著，随着周期性升降次数的增加，土体力学参数变化基本趋于稳定；水与土体力学作用，在库水位升降过程中，静水压力和动水渗透压力作用与土体的渗透性及水位升降速率有关，浮托力与岸坡的形状及淹没程度有关，岸坡土体基质吸力值随含水量的增加减小较快。
Abstract: This paper, from three aspects of the physical action of water and soil in process of reservoir water level fluctuation, the chemical action of water and soil and mechanics action of water and soil, systematically analyses the mechanism of interaction between water and soil of soil bank under fluctuation of reservoir water level. As a result, the physical action of water and soil is affected obviously in the fluctuation of water level, the variation of soil mechanics parameter tends to be stable with the increase of the number of fluctuation cycles. In the process of reservoir water level fluctuation, hydrostatic and hydrodynamic seepage pressure relates to the soil permeability and water level fluctuation rate, uplift force, shape of slope, flooding degree; bank soil matric suction decreases rapidly with the increase of moisture content.关键词：岩土力学；水位升降；土质边坡；水土作用；机理Key words: rock and soil mechanics；fluctuation of water level；soil slope；action of water and soil；mechanism中图分类号：P642 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）14-0122-02引言三峡库区土质岸坡多分布在库区山前的河谷两岸，库水位周期性的循环涨落必将引起岸坡地下水位长期周期性波动，岸坡水土作用加剧，导致土体饱水软化，土体成分发生变化，改变土体的物理力学参数，引起坡体渗流场、应力场的变化，影响岸坡的稳定性[1]。
水对边坡稳定的影响及其防治
水对边坡稳定的影响及其防治一、水对边坡稳定的影响水是地球上最重要的自然资源之一，但同时也是地质灾害中一个重要的因素。
水对边坡稳定的影响主要体现在以下几个方面：1. 地下水位变化：地下水位的变化会直接影响边坡的稳定。
当地下水位上升时，会增加边坡上部的压力，从而增加边坡滑坡的风险。
相反，地下水位下降会减小边坡的稳定性，容易导致边坡干裂和崩塌。
2. 降雨影响：降雨是引发边坡灾害的主要外部因素之一。
降雨会使地面土壤饱和，增加边坡的重量和水分含量，从而降低边坡的抗滑抗崩能力。
在长期的降雨侵蚀下，边坡容易发生松动和滑坡。
3. 地表径流：地表径流是降雨后地表的水流向，它会产生冲刷并侵蚀边坡表面，导致边坡的失稳。
特别是在边坡上设置排水沟道不畅，地表水无法及时排干的情况下，地表径流对边坡稳定性的影响更加显著。
水对边坡稳定性的影响是十分重大的。
地下水位的变化、降雨和地表径流都会对边坡造成不同程度的影响，容易引发边坡灾害。
加强水对边坡稳定性的监测和防控十分重要。
考虑到水对边坡稳定的重要性，采取合理的防治措施对于减少水对边坡的影响，提高边坡的稳定性至关重要。
针对水对边坡稳定的影响特性，提出以下几点防治措施：1. 监测水文地质条件：加强对边坡地下水位、降雨量和地表径流等水文地质条件的监测。
通过定期监测，掌握边坡的水文地质信息，及时发现变化并采取相应的处理措施。
2. 合理设计排水系统：对于处于边坡上部地下水位较高的区域，应合理设置排水系统，保证地下水可以及时排泄。
排水系统的设计需考虑地下水位、降雨强度和排水能力等因素，确保排水系统的畅通和有效。
3. 加强防护工程建设：在边坡周围设置防护工程，如设置护岸、挡土墙、排水渠等结构物，以防止地表径流对边坡的侵蚀和冲刷，提高边坡的稳定性。
4. 加强保护植被：在边坡上覆盖植被，可以有效减少地表径流对边坡的侵蚀，防止土壤松动和崩塌，提高边坡的稳定性。
5. 定期维护检查：定期对边坡进行维护检查，发现问题及时处理，预防边坡灾害的发生。
库水位变化下滑坡渗流机制与稳定性分析
库水位变化下滑坡渗流机制与稳定性分析库水位变化是指库内水位的变化。
温室气体的排放导致全球气候变暖，造成冰川融化和降雨量增加，这进一步导致河流水位的变化，包括库水位的变化。
库水位的变化对坡体稳定性有重要影响。
库水位上升会增加库岸边坡的水压力，并引起坡体骨架的破坏，从而导致滑坡发生。
库水位下降则会减少库岸边坡的水压力，使坡体更加稳定。
库水位变化引起的坡体滑坡主要是由库岸边坡的渗流引起的。
库岸边坡的渗流机制是在库水位变化的作用下，通过岩土体中的孔隙空间和裂缝中渗流的过程。
当库水位上升时，库水位超过了坡体抗渗力，形成了库岸边坡的渗流压力，并进一步引起坡体骨架的破坏和滑动。
当库水位下降时，库水位低于坡体抗渗力，库岸边坡的渗流压力减小，从而减少了滑坡的发生风险。
坡体滑坡的稳定性分析主要是通过计算库岸边坡的稳定系数来评估滑坡的发生概率。
稳定系数是指库岸边坡受渗流压力作用下的稳定性程度。
通常采用极限平衡法或有限元法进行稳定性分析。
极限平衡法是根据力学平衡原理，计算库岸边坡抗剪强度和剪切力的平衡关系来评估滑坡稳定性。
有限元法是通过将库岸边坡分割为小单元，并计算每个单元的应力和变形，从而评估滑坡的稳定性。
还需考虑库水位变化的速率和幅度对滑坡稳定性的影响。
较大的库水位变化幅度和较快的变化速率会导致库岸边坡的应力集中和变形加剧，增加滑坡的发生概率。
在库水位变化下的滑坡渗流机制与稳定性分析中，需要综合考虑水位变化的幅度、速率以及库岸边坡的岩土特性等因素，以准确评估滑坡风险并采取相应的防治措施。
库岸滑坡模式及致灾机理研究
库岸滑坡模式及致灾机理研究作者：孙晓伟刘丽丽来源：《科技资讯》2018年第05期摘要：库岸滑坡作为山地灾害越发普遍地影响着水库的正常运行、调度。
针对库岸滑坡的成灾机理、破坏模式和研究手段，通过查阅大量资料，研究了水对库岸滑坡的诱导机理、滑坡体的力学响应机制以及破坏特征，此外，还针对性地提出了一些研究目标，为后续研究提供了参考。
关键词：库岸滑坡机理模式水中图分类号：P642 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）02（b）-0069-02随着我国水电的深入发展，高坝大库将成为主流，同时由于气候环境的恶化，降雨激增，深入探讨库岸滑坡的破坏模型、形成机理等亟待解决的研究重点对大型水电工程运行安全、防灾减灾具有重大的意义。
1 水对库岸滑坡边坡成灾机理研究1.1 降雨对库岸滑坡形成机理降雨诱发滑坡的研究主要针对坡体渗流与坡面产流耦合问题、坡体内降雨入渗孔隙水压分布及稳定计算问题以及降雨参数与坡体稳定性联系问题，开展物理模型试验和数值模拟的研究，从而为风险控制提供指导性的依据。
姜媛媛和荣冠基于渗流Richard方程推导了饱和-非饱和渗流场的计算方程，分别又从DDA和有限元强度折减的方法确定了边坡稳定计算的数值解法。
童富国基于圣维南方程和达西定律推导了坡面径流和坡体渗流的耦合计算方法。
殷坤龙的研究表明滑坡与降雨参数之间存在一个阈值。
1.2 库水位升降对库岸滑坡形成机理针对库水升降对库岸边坡影响机制的研究主要集中在如下几个方面：库水作用下岩土体的力学响应演化特征、库水作用下边坡的渗流稳定计算以及放在减灾的工程措施。
邓华锋从微观和宏观的角度探究了库水位升降作用下水岩耦合作用机制包括力学弱化、局部应力集中、物理化学弱化和干湿循环累积损伤。
柳群义通过数值模拟研究了不同工况下的渗流场分布规律。
1.3 地下水对库岸滑坡形成机理库岸边坡地下水的补给除了降雨和地下径流外，库水位的上升也是一种主要的补给方式，库水位上升地下水位也随着上升。
地下水对库岸边坡稳定性的影响
第26卷第3期 岩 土 力 学 V ol.26 No.3 2005年3月 Rock and Soil Mechanics Mar. 2005收稿日期：2003-01-05 修改稿收到日期：2003-02-28基金项目：国家自然科学重点基金(No.50239070)，国家重点基础研究发展规划项目(No.2002CB412704)，武汉岩土研究所领域前沿基金项目(No.Q110217,Q000302)。
作者简介：刘才华，男，1974年生，博士，主要从事岩土工程及裂隙岩体渗流方面的研究。
E-mail: chliu@文章编号：1000－7598－(2005) 03－0419－04地下水对库岸边坡稳定性的影响刘才华，陈从新，冯夏庭，肖国峰（中国科学院武汉岩土力学研究所 环境岩土工程重点实验室，湖北 武汉 430071）摘 要： 针对库岸边坡在库水位陡降时易发生失稳破坏这一特点，分析了地下水引发库岸边坡失稳的机理，指出在地下水作用下，边坡岩土物理力学性质恶化、库水浮托力以及坡体内渗透力是影响库岸边坡稳定性的重要因素，给出了考虑地下水影响的库岸边坡稳定性计算公式。
对三峡库区的某边坡工程进行了分析，结果表明：边坡岩土体介质因饱水软化作用，其滑动面的力学参数值降低；库水浮托力在某种程度上有利于边坡的稳定。
当库水位陡降时，坡体内产生较大的渗透力是导致边坡失稳的一个很关键的原因。
同时指出，在进行库岸边坡治理设计时，采取合理的防冲刷、反滤及疏导措施，能有效地降低地下水对边坡稳定性带来的消极影响。
关 键 词：地下水；库岸边坡；稳定性 中图分类号：TU 457 文献标识码：AEffect of groundwater on stability of slopes at reservoir bankLIU Cai-hua, CHEN Cong-xin, FENG Xia-ting, XIAO Guo-feng(Geo-environmental Engineering Key Laboratory, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China)Abstract: In allusion to the characteristic of easily losing stability for reservoir slopes when water level descending rapidly, the mechanism of losing stability resulting from ground water for reservoir slopes is analyzed. The important factors influencing the stability of reservoir slopes, such as decrease of physico-mechanical parameters, buoyancy and seepage force, are pointed out. The formulas for calculating the stability of reservoir slopes considering groundwater are given. A slope project in the Three Gorges is illustrated. The results show that the resisting force of potential sliding face decreases due to softening, that the buoyancy at a certain extent helps to enhance the stability of slopes, and that the seepage force in slope body is a key factor resulting in a slope losing its stability. In addition, for designing a slope project, it is necessary to adopt some reasonable measures effectively decreasing the disadvantageous influence of groundwater on the stability of slope, such as setting protecting, inversely filtrating and draining systems. Key words: groundwater; reservoir slopes; stability1 引 言水库在蓄水过程中及运行后，破坏了库岸边坡原有的自然平衡条件，引起边坡形状及稳定性的变化，导致库岸产生坍塌及滑坡等地质灾害，危害水坝、库岸城镇、过往船只的安全，同时造成大量的泥沙流失，堵塞河道，影响航运，降低水库的运行效益[1]。
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库水位升降作用下边坡失稳机理研究
摘要：介绍了饱和-非饱和渗流模型的基本理论，并用GRO-SLOPE分析软件进行边坡失稳机理研究。
关键词：饱和-非饱和渗流模型GRO-SLOPE失稳机理研究
1引言
边坡在水的作用下可能会产生滑坡，“十个滑坡九个水”这句话充分反映水是产生边坡失稳的重要条件之一。
崩塌、滑坡、泥石流等边坡失稳现象的发生和发展多受水等因素的控制。
本文采用边坡稳定性分析软件GEO-SLOPE，计算了在库水位下降8m期间，滑坡体稳定性随不同库水位下降速度的变化情况。
2基本理论
2.1饱和-非饱和渗流模型
水位涨落下边坡中的渗流场是饱和－非饱和渗流场，非饱和土区水的流动服从达西定律。
达西定律是多孔隙介质中流体流动的运动方程，质量守恒是物质运动的普遍规律，将质量守恒定律运用于多孔介质中的流体运动即为渗流控制方程[5]：
(1)
式中：、分别为x、y方向的饱和渗透系数；为介质相对渗透率，在饱和区为1，非饱和区介于0～1之间；h为总水头，h=hp+y，hp为压力水头，y为位置水头；Q为源汇项；为容水度，在饱和区为0，非饱和区容水度为,为体积含水量；β为选项系数，在饱和区为1，非饱和区为0；Ss为饱和土体单位贮水率，在饱和区为一常数，非饱和区为0；t为时间变量。
2.2饱和－非饱和渗流有限元算法
将渗流计算区域进行单元离散，单元内水头在空间和时间域上的变化近似地表达为：(2)
式中：m为单元节点数；hm为单元节点m的测压管水头；Nm为单元节点m的形函数。
由Galerkin加权余量法及格林公式可得求解渗流场的有限元法矩阵方程为：
(3)
式中：；
；
三.计算模型与参数
3.1计算模型
计算软件选用加拿大SLOPE公司开发的边坡工程分析系列软件包中的SLOPE/W和SEEP/W软件模块。
其中SLOPE/W能够利用极限平衡原理来计算含水的岩土边坡的安全系数。
SEEP/W是一种既能分析饱和渗流又能分析非饱和渗流的渗流分析通用程序。
采用SEEP/W建立三角形单元和四边形单元相结合的渗流计算网格,分别计算水位上升和下降的情况下，某库水位条件下的库岸坡体内的渗流场分布，然后将渗流计算结果导入SLOPE/W中计算该水位条件下的安全系数。
水位涨落差设定为h=18m，边坡土体和基础均为饱和-非饱和材料，渗透系数为随含水量变化的函数，饱和土体渗透系数为1e-2 m/day。
基础与边坡土体材料参数如表1所示，计算模型如图1所示。
3.2 运用GRO-SLOPE运算求解
边界与水位涨落速度设置为：边界1、边界2为总水头随时间变化函数并设置为可渗流边界，水位降落速度为2m/day。
荷载考虑土体自重以及库岸水压力的作用。
路堤边坡失稳时剪入口位于边坡坡顶，剪出口位于边坡坡脚，滑动体的土条数为30，迭代次数为2000，安全系数采用Morgenstern-Price求解，精度为0.001。
四.求解和分析
4.1库水位下降
水位下降时安全系数随时间变化柱状图如图2所示。
从图2可以看出，
安全系数随着水位的下降而逐渐降低，但是降低到一定程度以后又有所回升。
安全系数从第1天的水位高度18m开始下降，到第3天末水位高度12m为最低，第四天开始安全系数逐渐缓慢增大。
其原因主要是水位正常下降时，边坡内部渗流场将随着边界条件的变化而进行不断调整，这一过程伴随着坡体内部的地下水位下降。
另外，所建模型渗透系数相对较大，当库水位缓慢下降时，坡体内部的地下水位近似与库水位同步下降。
与此同时，库水位的下降将对坡面施加水压力作用，其大小为hwγw（hw 为库水位深度，γw为水容重），水位下降时，水流在土体内部额外增加了一个向外的渗透力，容易导致路基的失稳破坏。
一方面坡体的浮托力减小，另一方面由于坡体内孔隙水来不及排出而使坡体水位高于库水位，由此产生的渗流作用是潜在滑动面的抗滑能力降低，也可能诱发边坡失稳。
4.2 库水位上升
从图3可以看出，安全系数从第1天的水位高度0m开始上升，到第4天末水位高度8m为最高，第四天开始安全系数逐渐缓慢减小。
库水位上升过程中，一方面将导致滑动带处的孔隙水压力升高，此外部分岩土体由于浸水作用致使其强度降低，这对边坡的稳定是不利的；另一方面由于坡面水压力的左右会产生一定的抗滑阻力作用，这对边坡的稳定性是有利的。
因此，库水位上升过程中库岸边坡的稳定性取决于这两者之间的相互抗衡，最终决定于哪方面占据主要因素，从而对边坡稳定性起主导作用。
而在本文中的例子中，一开始时是坡面水压力的左右产生的抗滑阻力占据主要因素，所以边坡的安全系数逐渐升高，于第四天达到最大值，第四天天以后由于浸水作用使部分岩土体的强度降低，从而导致的边坡稳定系数降低，安全系数又有了些许降低。
五.结论与建议
采用GEO-SLOPE系列软件研究刚体极限平衡分析通用软件，研究库水作用下库岸边坡的变形破坏机理，并结合不同的库水位升降下该边坡的安全系数的分布情况的计算分析结果，可得如下结论:
（1）该边坡受水位下降影响较大。
随着水位下降，边坡稳定性先下降然随着水位的排出增大，最不利水位出现在下降后第三天至第四天。
（2）库水位变化引起了地下水渗流场的变化，改变了土体原有的受力状态,必然引起应力应变的重新分布，进而引起边坡土体位移场的变化。
（3）对于土质边坡而言，坡体稳定性受填料的透水性、水位涨落速度等影响比较明显。
一般情况下，坡前水位上升对边坡的稳定有利，而水位下降后边坡的稳定性是先降低然后逐渐提高。
（4）边坡失稳产生的原因与水位的涨落的作用有密切联系，工程管理人员应该对此有足够的了解，并采取相应的预防措施，以提高边坡工程的施工质量与运营安全，减少因为技术准备不足而引起的不必要损失。
参考文献：
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[3] 徐文杰，王立朝，胡瑞林，库水位升降作用下大型土石混合体边坡流–固耦合特性及其稳定性分析，《岩石力学与工程学报》，第28卷，第7期
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