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Permeability and Sedimentation Characteristics of Pleistocene Fluvio-glacial Deposits in the Dadu River Valley,Southwest China

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Journal of Mountain Science 2013年第3期10卷 482-493页

作者： tu guo-xiang HUANG Run-qiu DENG Hui LI Yan-rong State Key Laboratory of Geo-hazard Prevention and Geo-environment Protection Chengdu University of Technology Department of Earth Sciences The University of Hong Kong

There exist many fluvio-glacial deposits in the valley of Dadu River, Southwest China, which dates back to the Pleistocene. As some of the deposits are located within the seasonal water fluctuation zone of reservoirs, the seepage of groundwater acts as one of the key factors influencing their stability. Investigation into the sediment properties and permeability is, therefore, crucial for evaluating the sediment stability. In this study, in-situ permeability and sieving tests have been carried out to determine grain size distribution, correlations of permeability and hydraulic gradients, and relations between permeability and sedimentation properties. Test results indicate that the deposits are composed mostly of sands, gravels, cobbles and boulders, and the percentage of fines is less than 5%. The sediments have high densities, low porosities and natural moisture contents. At low hydraulic gradients, the seepage velocity obeys the Darcy＇s law, while a non- Darcy permeability is observed with hydraulic gradient exceeding a certain value （about 0.5 - 0.7）. The linear permeability coefficient ranges from 0.003 to 0.009 cm/s. Seepage failure occurs above a threshold between 1.1 and 1.5. The test data fit well with the non-linear permeability equations suggested by Forchheimer and Izbash. The non-Darcy permeability proves to be in accordance with the seepage equation suggested by Izbash with the power ＇m＇ of about 0.6 - 0.7. The characteristic grain sizes of the studied deposits are found in a narrow range between 0.024 and o.o31 mm, which is much lowerthan the effective grain size （dlo）.

关键词： Fluvio-glacial deposits Grain sizedistribution Linear and non-linear permeability Seepage failure

Failure mechanism of a large-scale composite deposits caused by the water level increases

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Journal of Mountain Science 2023年第5期20卷 1369-1384页

作者： ZHANG Xin tu guo-xiang LUO Qi-feng TANG Hao ZHANG Yu-lin LI An-run State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection Chengdu University of TechnologyChengdu 610059China

The failure of slope caused by variations in water levels on both banks of reservoirs is *** landslides greatly threaten the safety of reservoir *** large-scale composite deposits located on the Lancang River in Southwest China as a study case,the origin of the deposits was analyzed based on the field investigation and a multi-material model was established in the physical model *** with numerical simulation,the failure mechanism of the composite deposits during reservoir water level variations was *** results indicate that the deformation of the large-scale composite deposits is a staged sliding mode during the impoundment *** first slip deformation is greatly affected by the buoyancy weight-reducing effect,and the permeability of soil and variation in the water level are the factors controlling slope deformation *** high water sensitivity and low permeability of fine grained soil play an important role in the re-deformation of deposits *** the impoundment process,the deformation trend of the deposit slope is decreasing,and vertical consolidation of soil and increasing hydrostatic pressure on the slope surface are the main reasons for deformation *** is considered that the probability of large-scale sliding of the deposits during the impoundment period is *** the damage caused by local bank collapse of the deposit slope still needs *** results of this paper will further improve our understanding of the failure mechanism of composite deposits caused by water level increases and provide guidance for the construction of hydropower stations.

关键词： Composite deposits Reservoir water level rise Physical model test Finite-differencemethod Failure mechanism

某水电站坝肩顺坡向变倾角岩质边坡变形破坏机制研究

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成都理工大学学报（自然科学版） 2005年第3期32卷 278-283页

作者：涂国祥黄润秋成都理工大学"地质灾害防治与地质环境保护"国家专业实验室成都610059

受岩层倾角变化的影响,某电站右坝肩变倾角岩质边坡在工程开挖后,上部和下部岩体均出现不同程度变形破坏迹象,并且其特征存在较大差异。作者在大量现场调查的基础上,从边坡工程地质条件、岩体结构特征着手分析了边坡变形和破坏特征产生... 详细信息

受岩层倾角变化的影响,某电站右坝肩变倾角岩质边坡在工程开挖后,上部和下部岩体均出现不同程度变形破坏迹象,并且其特征存在较大差异。作者在大量现场调查的基础上,从边坡工程地质条件、岩体结构特征着手分析了边坡变形和破坏特征产生差异的内在原因;并结合有限元数值模拟方法,研究了边坡产生变形和破坏的力学机制。在此基础上提出了这类边坡变形破坏特征及其成因机制的概念性模型。

关键词：顺坡岩质边坡变形破坏成因机制

某电站溢洪道边坡运行期地下水渗流场特征数值模拟

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地球与环境 2005年第3期33卷 145-149页

作者：涂国祥黄润秋成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家专业实验室四川成都610059

西南某电站位于岷江上游河段,水库蓄水后库水位将抬升130余米,改变了边坡地下水原有渗流场特征及其排泄补给条件,使地下水位以下岩体的物理力学性质产生一定程度的变化,并将由此产生的孔隙水压力叠加于边坡上,库水位的升降也将引起动水... 详细信息

西南某电站位于岷江上游河段,水库蓄水后库水位将抬升130余米,改变了边坡地下水原有渗流场特征及其排泄补给条件,使地下水位以下岩体的物理力学性质产生一定程度的变化,并将由此产生的孔隙水压力叠加于边坡上,库水位的升降也将引起动水压力的变化,所有这些必然对溢洪道边坡长期稳定性产生一定程度的影响,因此研究边坡运行期间地下水渗流场特征具有重要意义。文章在大量现场调查和室内分析的基础上,利用三维数值模拟技术,对溢洪道边坡在蓄水前、蓄水后以及库水位骤降后的地下水渗流场特征展开了详细的分析研究,取得了较为科学、合理、可信的研究成果。

关键词：岷江溢洪道数值模拟渗流场特征运行期

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某高边坡变形破坏机制及整治对策探讨

地球与环境 2005年第B10期33卷 417-421页

作者：邓辉巨能攀涂国祥成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家专业实验室成都610059

反倾边坡的稳定性通常较好,但砂窝子高边坡因气候条件恶劣、地质条件复杂、人类工程活动剧烈而发生了大面积的浅表部变形,和一定规模的深部变形,对都江堰至汶川拟建公路的建设构成严重威胁。作者结合现场调查和地质勘察资料,分析了该高... 详细信息

反倾边坡的稳定性通常较好,但砂窝子高边坡因气候条件恶劣、地质条件复杂、人类工程活动剧烈而发生了大面积的浅表部变形,和一定规模的深部变形,对都江堰至汶川拟建公路的建设构成严重威胁。作者结合现场调查和地质勘察资料,分析了该高边坡的工程地质条件、水文地质条件、岩土体结构特征、以及边坡的变形破坏迹象,归纳出该边坡的变形破坏模式为压缩—倾倒弯曲—错动型,并在此基础上提出了合理的边坡整治方案建议。

关键词：高边坡变形破坏机制倾倒变形整治对策

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四川某公路崩塌堆积体稳定性评价

地球与环境 2005年第B10期33卷 412-416页

作者：巨能攀涂国祥邓辉成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家专业实验室四川成都610059

堆积体位于四川某公路K43+040-K43+210段岷江左岸,其物质组成主要是后缘基岩崩塌形成的粒径较大的块体,架空现象明显。特殊的物质组成及其结构特征使得采用传统稳定性评价方法评价其稳定性时面临诸多问题。本文在大量野外现场调查的基础... 详细信息

堆积体位于四川某公路K43+040-K43+210段岷江左岸,其物质组成主要是后缘基岩崩塌形成的粒径较大的块体,架空现象明显。特殊的物质组成及其结构特征使得采用传统稳定性评价方法评价其稳定性时面临诸多问题。本文在大量野外现场调查的基础上,分析研究了堆积体的形成机制、坡体结构特征,在此基础上,运用离散元方法分析了堆积体开挖后的变形破坏特征及其运动过程,同时采用定性和定量相结合的方法对堆积体的稳定性进行了综合评价。

关键词：崩塌堆积体离散元稳定性评价

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桩板墙桩土作用机理有限元分析

成都理工大学学报（自然科学版） 2006年第4期33卷 365-370页

作者：巨能攀黄润秋涂国祥成都理工大学"地质灾害防治与地质环境保护"国家专业实验室成都610059

桩板墙是一种已得到广泛应用的新型支挡结构。该文采用数值分析方法对岩土体和桩共同作用下,桩上部岩土体剩余下滑力的作用形式、桩身传力方式、桩身内力的计算方法等进行了分析。得到了板桩墙能够显著改善桩后岩土体桩轴法线方向应力... 详细信息

桩板墙是一种已得到广泛应用的新型支挡结构。该文采用数值分析方法对岩土体和桩共同作用下,桩上部岩土体剩余下滑力的作用形式、桩身传力方式、桩身内力的计算方法等进行了分析。得到了板桩墙能够显著改善桩后岩土体桩轴法线方向应力矢量的方向和分布特征,使桩后岩土体的桩轴法线方向的应力矢量分异减小;同时能够将上部坡体和下部锚固段岩土体连接成一个共同作用体,利用其自身强大抗弯能力,在阻止上部变形体出现过大的侧向变形的同时,协调两部分岩土体侧向变形;还能有效改善因开挖引起的坡脚应力集中现象和上部拉应力现象,避免岩土体因过大的应力集中而导致塑性破坏的认识。其分析方法和得到的认识,可为相关工程的优化设计提供参考。

关键词：桩板墙作用机理有限元

韧性剪切带和蚀变岩体对坡体卸荷特征影响分析

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长江科学院院报 2019年第6期36卷 93-98,105页

作者：王浪丁军浩邓辉王劲翔涂国祥成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室成都610059 成都市勘察测绘研究院成都610081

岸坡异常卸荷是西南深切河谷地区进行大规模水电工程建设过程中常遇到的典型工程问题之一。根据野外详细地质调查,得出研究区坡体卸荷特征,再以是否考虑韧性剪切带和蚀变带为变量建立 3个二维离散元模型,模拟河谷 5次下切后坡体的变形情... 详细信息

岸坡异常卸荷是西南深切河谷地区进行大规模水电工程建设过程中常遇到的典型工程问题之一。根据野外详细地质调查,得出研究区坡体卸荷特征,再以是否考虑韧性剪切带和蚀变带为变量建立 3个二维离散元模型,模拟河谷 5次下切后坡体的变形情况,对比分析韧性剪切带和蚀变带对坡体卸荷特征的影响。研究结果表明:研究区卸荷异常主要与韧性剪切带和蚀变岩体的发育有关;韧性剪切带和蚀变带质软,其软弱基座效应和弱抗风化能力加剧了坡体变形程度,同时构成软硬相间的坡体结构,使得沿缓倾坡外结构面的差异剪切错动更为明显。相关成果可供从事高边坡坡体卸荷研究人员参考。

关键词：岩质高边坡韧性剪切带蚀变岩体坡体卸荷离散单元法程度(UDEC)

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河谷下切过程中岸坡不对称卸荷机理

水电能源科学 2018年第5期36卷 66-69,30页

作者：李路王浪邓辉涂国祥成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

岸坡异常卸荷是西南深切河谷地区大规模水电工程建设过程中常遇到的典型问题之一,经现场平硐调查发现,拟建澜沧江上游河段的第四级水电站上、中坝址左右两岸均存在不对称卸荷现象,即右岸卸荷深度明显大于左岸,根据坝址工程地质条件建立... 详细信息

岸坡异常卸荷是西南深切河谷地区大规模水电工程建设过程中常遇到的典型问题之一,经现场平硐调查发现,拟建澜沧江上游河段的第四级水电站上、中坝址左右两岸均存在不对称卸荷现象,即右岸卸荷深度明显大于左岸,根据坝址工程地质条件建立了河谷下切二维离散元模型,并模拟了河谷下切过程中岸坡的卸荷过程。结果表明,左右岸坡不同的坡体结构和岩性组合是导致不对称卸荷的控制性因素,上、中坝址右岸均发生压缩—倾倒变形,韧性剪切带在坡体分布位置的不同,产生不同程度的软弱基座效应,也会导致卸荷深度不同。

关键词：河谷下切不对称卸荷机理压缩-倾倒变形离散元数值模拟