Advanced Search
  • Included in CSCD
  • Chinese Core Journals
  • Included in WJCI Report
  • Included in Scopus, CA, DOAJ, EBSCO, JST
  • The Key Magazine of China Technology
Volume 39 Issue 4
Aug.  2020
Turn off MathJax
Article Contents
Article Navigation >  CARSOLOGICA SINICA  > 2020  >  39(4): 547-558
LIU Xinrong, XIONG Fei, LI Bin, YANG Zhongping, ZHOU Xiaohan. Current situation of research on failure mechanism and stability of rock slopes under hydraulic action[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2020, 39(4): 547-558. doi: 10.11932/karst20200410
Citation: LIU Xinrong, XIONG Fei, LI Bin, YANG Zhongping, ZHOU Xiaohan. Current situation of research on failure mechanism and stability of rock slopes under hydraulic action[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2020, 39(4): 547-558. doi: 10.11932/karst20200410
shu

Current situation of research on failure mechanism and stability of rock slopes under hydraulic action

doi: 10.11932/karst20200410
  • 1.

    School of Civil Engineering， Chongqing University/National Joint Engineering Research Center of Geohazards Prevention in The Reservoir Area（Chongqing）， Chongqing University/State Key Laboratory of Coal Mine Disaster Dynamics and Control， Chongqing University

  • 2.

    School of Civil Engineering， Chongqing University/National Joint Engineering Research Center of Geohazards Prevention in The Reservoir Area（Chongqing）， Chongqing University

  • 3.

    Institute of Geomechanics， CAGS

  • Publish Date: 2020-08-25
    Abstract
  • Water is one of the important factors triggering landslides， and its physical， chemical and mechanical effects on rock mass determine the slope stability. Based on the current domestic and foreign research status and study cases of rock-slope landslides， this paper summarizes the hydraulic hazard-causing mechanism and the main failure models of rock-slope failure， and reviews the analysis methods of rock slope stability considering hydraulic action. It is generally accepted that the hydrostatic pressure generated by water to the sliding body （push of the rock mass side， uplift pressure of the sliding surface and buoyancy of rock mass） and hydrodynamic pressure （penetration outward the slope） are the main mechanisms of hydraulically induced rock-slope landslides. From the perspective of seepage flowing-stress coupling， the influence of water seepage on slope stability can be comprehensively evaluated. The rock mass structure of the slope determines the hydraulic action mode and the failure mode of the slope. The main forms of instability failure of rock slopes considering hydraulic action include bed slip， horizontal sliding， wedge sliding and perilous rock collapse. The stability analysis methods for rock slopes under hydraulic action mainly include the limit equilibrium method， the finite element strength reduction method， the perilous rock stability analysis method based on fracture mechanics， and the seepage-stress coupling model analysis method， among which the first two methods are widely used.

     

    • FullText(HTML)
  • loading
    • References(99)
  • [1]
    文海家，张岩岩，付红梅，等. 降雨型滑坡失稳机理及稳定性评价方法研究进展［J］. 中国公路学报， 2018， 31（2）： 15-29， 96.
    [2]
    Clague J J， Stead D. Landslides： Types， Mechanisms and Modeling［M］. Cambridge： Cambridge University Press， 2012： 1-5.
    [3]
    孙广忠. 中国典型滑坡［M］. 北京： 科学出版社， 1988： 6.
    [4]
    Jones F O， Embody D R， Peterson W L， Landslides along the Columbia River Valley， Northeastern Washington. ［R］.Washington， DC， U.S： Government Printing Office， 1961.
    [5]
    Nakamura K. On reservoir landslide［J］. Bull. Soil Water Conserv， 1990， 10 （1）： 53-64.
    [6]
    Chowdhury R. Analysis of the vajont slide-new approach［J］. Rock Mechanics， 1978， 11（1）： 29-38.
    [7]
    Mueller L. The rock slide in the Vajont Valley［J］. Rock Mechanics and Engineering Geology， 1964， 2（3）： 148-212.
    [8]
    Corbyn J A. Failure of a partially submerged rock slope with particular references to the Vajont rock slide［J］. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences & Geomechanics Abstracts， 1982， 19（2）： 99-102.
    [9]
    刘新荣，傅晏，王永新，等. （库）水-岩作用下砂岩抗剪强度劣化规律的试验研究［J］. 岩土工程学报， 2008， 30（9）： 1298-1302.
    [10]
    周翠英， 彭泽英， 尚伟，等. 论岩土工程中水-岩相互作用研究的焦点问题：特殊软岩的力学变异性［J］. 岩土力学， 2002， 23（1）： 124-128.
    [11]
    ONeil J R， Hanks T C. Geochemical evidence for water-rock interaction along the San Andreas and Garlock Faults of California［J］. Journal of Geophysical Research： Solid Earth， 1980， 85（B11）： 6286-6292.
    [12]
    Pauwels H， Fouillac C， Fouillac A M. Chemistry and isotopes of deep geothermal saline fluids in the Upper Rhine Graben： Origin of compounds and water-rock interactions［J］. Geochimica et Cosmochimica Acta， 1993， 57（12）： 2737-2749.
    [13]
    Whitfield M， Turner D R. Water-rock partition coefficients and the composition of seawater and river water［J］. Nature， 1979， 278（5700）： 132-137.
    [14]
    覃小群，蒋忠诚. 表层岩溶带及其水循环的研究进展与发展方向［J］. 中国岩溶， 2005， 24（3）： 250-254.
    [15]
    周永利，王建明. 降雨诱发含后缘裂缝岩质边坡失稳机制研究［J］. 中国安全生产科学技术， 2019， 15（4）： 105-110.
    [16]
    刘才华，陈从新，冯夏庭，等. 地下水对库岸边坡稳定性的影响［J］. 岩土力学， 2005， 26（3）： 419-422.
    [17]
    何满潮，姚爱军，鹿粗，等. 边坡岩体水力学作用的研究［J］. 岩石力学与工程学报， 1998， 17（6）：662-666.
    [18]
    刘才华，徐健，曹传林，等. 岩质边坡水力驱动型顺层滑移破坏机制分析［J］. 岩石力学与工程学报， 2005， 24（19）： 131-135.
    [19]
    范宣梅，许强，张倬元，等. 平推式滑坡成因机制研究［J］.岩石力学与工程学报， 2008， 27（A2）： 3753-3759.
    [20]
    李伟，吴礼舟，肖蓉. 平推式滑坡中承压水的敏感性研究［J］. 工程地质学报， 2017， 25（2）： 480-487.
    [21]
    李伟，詹良通，王康. 水力作用下平面滑动岩质边坡极限倾角解析计算［J］. 岩石力学与工程学报， 2018， 37（4）： 876-886.
    [22]
    胡其志，周辉，肖本林，等. 水力作用下顺层岩质边坡稳定性分析［J］.岩土力学， 2010， 31（11）： 3594-3598.
    [23]
    张明，胡瑞林，殷跃平，等. 川东缓倾红层中降雨诱发型滑坡机制研究［J］.岩石力学与工程学报，2014，33（S2）：3783-3790.
    [24]
    张倬元，王士天，王兰生. 工程地质分析原理［M］. 北京： 地质出版社， 1994： 377-380.
    [25]
    曾耀. 水库库岸老滑坡复活过程中地下水作用机制研究［D］. 武汉： 中国地质大学， 2010.
    [26]
    刘新喜，夏元友，练操，等. 库水位骤降时的滑坡稳定性评价方法研究［J］.岩土力学， 2005， 26（9）： 1427-1431， 1436.
    [27]
    李长冬，龙晶晶，姜茜慧，等. 水库滑坡成因机制研究进展与展望［J］.地质科技通报， 2020， 39（1）： 67-77.
    [28]
    Gu D M， Huang D， Yang W D， et al. Understanding the triggering mechanism and possible kinematic evolution of a reactivated landslide in the Three Gorges Reservoir［J］. Landslides， 2017， 14（6）：? 2073-2087.
    [29]
    Huang D， Gu D M， Song Y X， et al. Towards a complete understanding of the triggering mechanism of a large reactivated landslide in the Three Gorges Reservoir［J］. Engineering Geology， 2018， 238： 36-51.
    [30]
    田开铭. 裂隙水交叉流的水力特性［J］. 地质学报， 1986（2）： 202-214.
    [31]
    仵彦卿. 岩体水力学基础（七）：岩体水力学参数的确定方法［J］. 水文地质工程地质， 1998（2）： 42-48.
    [32]
    韩光，李连崇，王大国. 流固耦合作用下节理岩质边坡失稳过程的RFPA模拟分析［J］.辽宁科技大学学报， 2008， 31（2）： 115-121.
    [33]
    张国新，武晓峰. 裂隙渗流对岩石边坡稳定的影响：渗流、变形耦合作用的DDA法［J］. 岩石力学与工程学报， 2003， 22（8）： 1269-1275.
    [34]
    刘红岩，王新生，秦四清，等. 岩石边坡裂隙渗流的流形元模拟［J］. 工程地质学报， 2008， 16（1）： 53-58.
    [35]
    刘才华. 岩质顺层边坡水力特性及双场耦合研究［D］. 武汉： 中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）， 2006.
    [36]
    胡云进， 速宝玉， 詹美礼. 溪洛渡水垫塘区岸坡雾化雨入渗数值分析［J］. 岩石力学与工程学报， 2003， 22（8）： 1291-1296.
    [37]
    张电吉. 裂隙岩质边坡渗流场与应力场耦合分析及工程应用［D］.武汉：中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所），2003.
    [38]
    姜健，张电吉，王明华. 水对节理裂隙岩质边坡的影响初议［J］. 地球与环境， 2005， 33（B10）： 158-161.
    [39]
    王环玲，徐卫亚，童富国. 泄洪雾雨区裂隙岩质边坡饱和-非饱和渗流场与应力场耦合分析［J］. 岩土力学， 2008， 29（9）： 2397-2403.
    [40]
    郭子敬. 基于饱和—非饱和渗流理论的岩质边坡稳定性分析［D］. 上海： 上海交通大学， 2018.
    [41]
    胡云进，速宝玉，詹美礼. 雾化雨入渗对溪洛渡水垫塘区岸坡稳定性的影响［J］.岩土力学， 2003， 24（1）： 8-12.
    [42]
    冯文凯，胡云鹏，谢吉尊，等. 顺层震裂斜坡降雨触发灾变机制及稳定性分析：以三溪村滑坡为例［J］.岩 石力学与工程学报， 2016， 35（11）： 2197-2207.
    [43]
    梁京涛，成余粮，王军，等. 2013 年 7 月 10 日四川省都江堰三溪村五里坡特大滑坡灾害遥感调查及成因机制浅析［J］. 工程地质学报， 2014， 22（6）： 1194-1203.
    [44]
    李守定，李晓，董艳辉，等. 重庆万州吉安滑坡特征与成因研究［J］. 岩石力学与工程学报， 2005， 24（17）： 3159-3164.
    [45]
    徐进，邓荣贵，任光明. 鸡扒子滑坡的地质力学模拟研究［J］.地质灾害与环境保护， 1990， 1（1）： 46-54.
    [46]
    殷跃平，彭轩明. 三峡库区千将坪滑坡失稳探讨［J］. 水文地质工程地质， 2007（3）： 51-54.
    [47]
    黄润秋. 20世纪以来中国的大型滑坡及其发生机制［J］. 岩石力学与工程学报， 2007， 26（3）： 433-454.
    [48]
    赵权利. 缓倾滑坡中承压水作用机理研究［D］. 杭州： 浙江大学， 2013.
    [49]
    简文星，殷坤龙，郑磊，等. 万州安乐寺滑坡前缘松散堆积体成因与防治对策［J］. 地球科学， 2005， 30（4）： 487-492，502.
    [50]
    杜岩，谢谟文，吴志祥，等. 平推式滑坡成因机制及其稳定性评价［J］. 岩石力学与工程学报， 2019， 38（A1）： 2871-2880.
    [51]
    韩颖.岩质边坡楔形体稳定分析［D］. 杭州： 浙江大学， 2006.
    [52]
    柴波，余宏明，殷坤龙. 鄂西北山区降雨型边坡失稳模式和评价方法［J］. 工程地质学报， 2008， 16（3）： 45-50.
    [53]
    马永锋， 生晓高. 大坝失事原因分析及对策探讨［J］. 人民长江， 2001， 32（10）： 53-56.
    [54]
    朱占雄. 后缘充水型楔形岩质滑坡成因机理与稳定性评价方法研究［D］. 成都： 成都理工大学， 2011.
    [55]
    陈洪凯，王蓉，唐红梅. 危岩研究现状及趋势综述［J］.重庆交通学院学报， 2003， 22（3）： 80-88.
    [56]
    陈洪凯，唐红梅，胡明，等. 三峡库区危岩研究及防治新理念［J］. 中国地质灾害与防治学报， 2004， 15（5）： 27-32.
    [57]
    范可，冯佐海，王翔，等. 桂林市岩质崩塌发育特征与影响因素［J］. 自然灾害学报， 2019， 28（2）： 169-182.
    [58]
    陈洪凯. 三峡库区危岩链式规律的地貌学解译［J］. 重庆交通大学学报（自然科学版）， 2008， 27（1）： 91-95.
    [59]
    常宏，章昱，李景富，等. 鄂西清江岩溶与地质灾害的关系［J］. 中国岩溶， 2014， 33（3）： 288-293.
    [60]
    蒋忠诚，罗为群，童立强，等. 21世纪西南岩溶石漠化演变特点及影响因素［J］. 中国岩溶， 2016， 35（5）： 461-468.
    [61]
    蒋忠诚，王瑞江，裴建国，等. 我国南方表层岩溶带及其对岩溶水的调蓄功能［J］. 中国岩溶， 2001， 20（2）： 24-28.
    [62]
    李滨，冯振， 张勤， 等. 岩溶山区特大崩滑灾害成灾模式与早期识别研究［M］. 北京： 科学出版社， 2016： 11-12.
    [63]
    郑光，许强，巨袁臻，等. 2017年8月28日贵州纳雍县张家湾镇普洒村崩塌特征与成因机理研究［J］. 工程地质学报， 2018， 26（1）： 223-240.
    [64]
    董秀军，裴向军，黄润秋. 贵州凯里龙场镇山体崩塌基本特征与成因分析［J］.中国地质灾害与防治学报，2015， 26（3）： 3-9.
    [65]
    程宇，张健，陈进，等. 贵州纳雍骔岭镇危岩带稳定性及危害范围分析［J］. 中国地质灾害与防治学报， 2019， 30（4）： 9-15.
    [66]
    陈洪凯，唐红梅. 长江三峡水库区危岩分类及宏观判据研究［J］. 中国地质灾害与防治学报， 2005， 16（4）： 57-61，82.
    [67]
    曾芮，姜明顺，孙琳馗，等. 强降雨条件下岩质边坡倾倒崩塌破坏机理：以鄂西赵家岩崩塌为例［J］. 中国地质灾害与防治学报， 2018， 29（3）： 12-17.
    [68]
    冉涛，文宝萍，苏昌，等. 湖北五峰赵家岩崩塌形成机理分析［J］. 水文地质工程地质， 2012， 39（6）： 114-118.
    [69]
    陈健云，岳红原，徐强. 复杂环境下倾倒式危岩体的动力稳定性分析［J］. 岩石力学与工程学报， 2016， 35（10）： 1965-1974.
    [70]
    莫伟伟，徐平，丁秀丽. 库水位涨落对滑坡稳定性影响研究进展［J］. 地下空间与工程学报， 2006， 2（6）： 997-1002.
    [71]
    Hoek E， Bray J W. Rock Slope Engineering［M］. London： Institution of Mining and Metallurgy， 1977.
    [72]
    陈洪凯，鲜学福，唐红梅，等. 危岩稳定性分析方法［J］. 应用力学学报， 2009， 26（2）： 278-282，406-407.
    [73]
    舒继森，王兴中，周毅勇. 岩石边坡中滑动面水压分布假设的改进［J］. 中国矿业大学学报， 2004， 33（5）， 509-512.
    [74]
    李伟，肖蓉，吴礼舟. 岩质边坡中结构面上水压分布假设的改进研究［J］. 岩石力学与工程学报， 2017， 36（3）： 599-608.
    [75]
    涂园. 平推式滑坡承压水模型研究［J］. 岩石力学与工程学报， 2018， 37（9）： 2110-2119.
    [76]
    王思敬，薛守义. 岩体边坡楔形体动力学分析［J］. 地质科学， 1992（2）： 177-182.
    [77]
    曾彪，冯登. 基于不同裂隙水压力分布的楔形体位移分析［J］. 铁道建筑， 2018， 58（10）： 89-93.
    [78]
    唐红梅，陈洪凯. 危岩裂隙水压力修正计算方法［J］.中国地质灾害与防治学报， 2008， 19（4）： 86-90.
    [79]
    陈洪凯，鲜学福，唐红梅.危岩稳定性断裂力学计算方法［J］.重庆大学学报（自然科学版）， 2009， 32（4）： 434-437，452.
    [80]
    周云涛.三峡库区危岩稳定性断裂力学计算方法［J］.岩土力学， 2016， 37（S1）： 495-499.
    [81]
    王凯. 裂隙含水介质渗流应力两场耦合数值模拟程序设计应用［D］. 成都：西南交通大学， 2008.
    [82]
    郑春梅. 基于DDA的裂隙岩体水力耦合研究［D］. 济南： 山东大学， 2010.
    [83]
    王媛，徐志英，速宝玉. 裂隙岩体渗流与应力耦合分析的四自由度全耦合法［J］. 水利学报， 1998（7）： 55-59.
    [84]
    何翔. 岩体渗流—应力耦合的随机有限元方法［D］.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所），2006.
    [85]
    周桂云，李同春，金鹏飞. 裂隙岩体边坡稳定性的渗流与应力耦合分析［J］.水利水电科技进展， 2006， 26（5）： 22-25.
    [86]
    郑颖人，赵尚毅. 有限元强度折减法在土坡与岩坡中的应用［J］.岩石力学与工程学报， 2004， 23（19）： 3381-3388.
    [87]
    岑威钧，王蒙，石从浩，等. 降雨条件下多裂隙膨胀岩渠坡稳定性分析［J］. 郑州大学学报（工学版）， 2014， 35（2）： 10-14.
    [88]
    丛璐. 库水升降条件下库区及邻谷岸坡稳定性研究［D］. 西安： 长安大学， 2014.
    [89]
    刘方琨. 基于强度折减法的金山尾矿坝稳定性分析［D］. 青岛： 青岛理工大学， 2013.
    [90]
    Song J， Dong M， Koltuk S， et al. Hydro-mechanically coupled finite-element analysis of the stability of a fractured-rock slope using the equivalent continuum approach： a case study of planned reservoir banks in Blaubeuren， Germany［J］. Hydrogeology Journal， 2018， 26（3）： 803-817.
    [91]
    仵彦卿，张倬元著. 岩体水力学导论［M］. 成都： 西南交通大学出版社， 1995： 3.
    [92]
    王艳丽，王勇，许建聪，等. 节理岩质边坡地下水渗流的离散元分析［J］. 地下空间与工程学报， 2008， 4（4）： 620-624.
    [93]
    刘晓丽，林鹏，韩国锋，等. 裂隙岩质边坡渗流与非连续变形耦合过程分析［J］. 岩石力学与工程学报， 2013， 32（6）： 1248-1256.
    [94]
    杨宝风. 基于离散裂隙网络模型的边坡渗流研究［J］.水力发电， 2015， 41（6）： 39-42.
    [95]
    徐开民，盛谦，付晓东，等. 库区水位变动下白沙碉变形体稳定性研究［J］.岩石力学与工程学报， 2016， 35（S2）： 4114-4120.
    [96]
    祝云华，刘新荣，梁宁慧，等. 裂隙岩体渗流模型研究现状与展望［J］. 工程地质学报， 2008， 16（2）： 178-183.
    [97]
    史绪鑫. 降雨入渗对裂隙岩质边坡稳定性的影响［D］. 大连： 大连理工大学， 2014.
    [98]
    王鹏，乔兰，李长洪，等. 岩质边坡渗流场中等效连续介质模型的应用［J］. 北京科技大学学报， 2003， 25（2）： 99-102，130.
    [99]
    汪旭涛，刘杰，郑德斌. 等效连续介质模型在某裂隙岩质边坡渗流稳定性分析中的应用［J］. 工程勘察， 2012， 40（6）： 27-30，36. ［100］ Barenblatt G I， Zheltov Iu P， Kochina I N. Basic concepts in the theory of seepage of homogeneous liquids in fissured rocks［J］. Journal of Applied Mathematics and Mechanics， 1960， 24（5）： 1286-1303. ［101］ 王义山. 基于流固耦合的水库港岩质边坡稳定性分析［D］. 重庆： 重庆交通大学， 2011. ［102］ 年庚乾，陈忠辉，周子涵，等.基于双重介质模型的裂隙岩质边坡渗流及稳定性分析［J/OL］. 北京： 煤炭学报：1-12［2020-09-13］.https：//doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2020.0751. ［103］ 王坛华. 基于三维网络模拟技术的裂隙网络水力研究及隧道涌水非线性预测［D］. 长春： 吉林大学， 2008.
    • Relative Articles
    • Supplements(0)
    • Cited By
  • 加载中

Catalog

    通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
    • 1. 

      沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

    1. 本站搜索
    2. 百度学术搜索
    3. 万方数据库搜索
    4. CNKI搜索
    Get Citation
    PDF(1368.0KB)
    XML

    Article Metrics

    Article views (1590) PDF downloads(164) Cited by()
    Proportional views
    Related

    Website Copyright © CARSOLOGICA SINICA 桂ICP备05009877号-1

    Sponsor: Chinese Academy of Geological Sciences Sponsored by: Institute of Karst Geology, Chinese Academy of Geological Sciences Address: No.50, Qixing Road, Guilin, Guangxi

    Post Code: 541004 Tel: 0773-5812949 7796657 Email: zgyr@mail.cgs.gov.cn; zgyrbjb@163.com

    Supported by: Beijing Renhe Information Technology Co., Ltd.    

    /

    DownLoad:  Full-Size Img  PowerPoint
    Return
    Return