In the reliability analysis of the landslide-stabilizing piles system (LSP), the most commonly used uncertainty models of geotechnical parameters mainly include the homogeneity model (HM) and unconditional random field (UCRF). However, neither of these models considers the existence of borehole data, which may lead to overestimation of the degree of site uncertainty. Based on borehole data in situ, the conditional random field (CRF) of the shear strength of the sliding surface was established through random field theory and the Kriging estimation method. By combining the limit equilibrium method (LEM) and Monte Carlo simulation (MCS), a novel procedure was introduced that can calculate the stability coefficient and design thrust of pile stabilization at the same time. By considering multiple failure modes comprehensively, a calculation flowchart for the failure probability of the LSP was proposed. The spatial layout parameters of pile stabilization, including the pile location, pile spacing, and pile length, significantly impact the calculation results. Compared with using HM and UCRF, the failure probability of the LSP may be lower when using CRF. Based on the allowable failure probability, feasible design solutions were provided. Further comparisons were made on the number of feasible solutions under these three uncertainty models. The research results in this paper might provide some assistance for the optimization of pile stabilization.

In rock engineering, the shear strength of the basalt-concrete bonding interface is a key factor affecting the shear performance of hydroelectric dam foundations, embedded rock piles and rock bolts. In this study, 30 sets of in-situ direct shear tests were conducted on the basalt-concrete bond interface in the Baihetan dam area to investigate the shear strength characteristics of the basalt-concrete bonding interface. The bonding interface contains two states, i.e., the bonding interface is not sheared, termed as s(e) (symbolic meaning see Table 1); the bonding interface is sheared with rupture surface, termed as s(i). The effects of lithology, Joints structure, rock type grade and concrete compressive strength on the shear strength of the concrete-basalt contact surface were investigated. The test results show that the shear strength of the bonding interface (s(e) & s(i)) of columnar jointed basalt with concrete is greater than that of the bonding interface (s(e) & s(i)) of non-columnar jointed one with the same rock type grade. When the rock type grade is III2, f(col) is 1.22 times higher than f(ncol) and c(col) is 1.13 times greater than c(ncol). The shear strength parameters of the basalt-concrete bonding interface differ significantly for different lithologies. The cohesion of the bonding interface (s(i)) of cryptocrystalline basalt with concrete is 2.05 times higher than that of the bonding interface (s(i)) of breccia lava with concrete under the same rock type grade condition. Rock type grade has a large influence on the shear strength of the non-columnar jointed basalt-concrete bonding interface (s(e) & s(i)). c(nol) increases by 33% when the grade of rock type rises from III1 to II1. the rock type grade has a greater effect on bonding interface (s(i)) cohesion than the coefficient of friction. When the rock type grade is reduced from III2 to III1, f(ncol)(') increases by 2% and c(ncol)(') improves by 44%. The shear strength of the non-columnar jointed basalt-concrete bonding interface (s(e) & s(i)) increases with the increase of the compressive strength of concrete. When concrete compressive strength rises from 22.2 to 27.6 MPa, the cohesion increases by 94%.

A group of Carboniferous and Permian dolomites are widely developed in the Tianxingzhou belt of carbonate rock in Wuhan. Drilling revealed that the dolomite has different degrees of sandification, which has caused many difficulties to the exploration, design and construction. By means of in-situ drilling sampling, saturated uniaxial compression test, thin section identification, etc., the physical and mechanical properties of sandification dolomite were analyzed, and the classification table of dolomite sandification degree was compiled. Combined with the in-situ load test data of 14 sets of bored test piles, the characteristics of pile foundation bearing capacity and the effect of pile side and pile tip resistance in sandification dolomite stratum are analyzed. The research results show that when layer ⑤1 is used as the supporting layer, the ratio of length to diameter is inversely proportional to the end resistance. When layer ⑤2 is used as the supporting layer, the end resistance ratio has a strong correlation with the depth-diameter ratio, but has little correlation with the length-diameter ratio. In general, in the sandification dolomite formation, the effect of the pile tip resistance is low. In comparison, the pile type with d = 800 mm in layer ⑤1 fully sandification dolomite stratum, the pile tip resistance is better. The pile foundation can achieve greater bearing capacity and is more suitable for the proposed construction in this stratum. © The Author(s), under exclusive license to Springer Nature Singapore Pte Ltd. 2024.

Columnar jointed basalt (CJB) widely distributes in the dam site of the Baihetan Hydropower Station. The columnar joint structure and fracture development of CJB have significant influence on the mechanical properties of rock mass, and the mechanical properties of CJB are of great significance to the Baihetan Hydropower Project. Therefore, in-situ direct shear tests were carried out on ten test adit at different locations in the dam site area to study the shear behavior of CJB. In this study, 21 sets of in-situ direct shear tests were conducted for rock types of type II2, type III1 and type III2, with horizontal and vertical shear planes and two different specimen sizes of CJB. Shear strength parameters of CJB were obtained by linear fitting of in-situ direct shear test results based on the Mohr-Coulomb strength criterion. The results indicate that the shear strength parameters of CJB with horizontal shear plane increase as the increase of rock type grade. The shear strength parameters of CJB show obvious anisotropy and the friction coefficient of the horizontal shear plane is greater than the vertical shear plane. The friction coefficient in the horizontal direction of the shear plane is 1.27 times that in the vertical direction of the shear plane. With the increase of rock type grade, the difference of friction coefficient becomes larger. However, the cohesion changes little whether the shear plane is horizontal or vertical. In addition, the size effect of CJB in this area is significant. The shear strength parameters of large size (100 cm x 100 cm) specimens are lower than those of regular size (50 cm x 50 cm) specimens. The reduction of cohesion is greater than that of the friction coefficient. For rock type III2, the cohesion of large-size specimens is 0.637 of the regular-size specimens. The reduction percentage of the friction coefficient for type III2 is 1.66 times that of type III1. The reduction percentage of the cohesion for type III2 is 1.27 times that of type III1. The size effect decreases with the increase of rock type grade. The research results of this study can provide an important basis for the selection of rock mechanics parameters in the dam site area of Baihetan Hydropower Station and the stability analysis of the dam foundation and rocky slopes.

In this work, we obtain necessary and sufficient conditions for the oscillation of all solutions of delay fractional differential equation of the form (Formula Presented) where (Formula Presented) odd integer odd integer. Furthermore, we supplement the theoretical aspects with numerical simulations and illustrations. © 2023, IAENG International Journal of Applied Mathematics. All Rights Reserved.

滑坡广泛分布与世界各地,特别是在山区,例如在喜马拉雅山脉附近,超过3600个滑坡发生破坏。随着大型工程建设活动及极端气候条件下,滑坡问题越来越严重。而悬臂桩作为最常见的一种加固结构,在世界各地广泛运用,例如在三峡库区,超过725个滑坡采用悬臂桩及其他加固结构进行加固。悬臂桩与滑坡相互作用形成一个新的、更为复杂的体系,该体系变形机理对于滑坡长期稳定性评价具有重要意义。现场调查发现悬臂桩不仅表现为刚性,还表现出中性及弹性,它们与滑坡表现出完全不同的相互作用特征。但目前由于缺少滑坡与悬臂桩相互作用机理及长期稳定性评价方面的研究,悬臂桩设计均采用静态设计,且未考虑桩体与滑坡的协同变形作用。本文选用马家沟水库滑坡-悬臂桩体系为研究对象,基于现场监测结果,采用物理模型试验手段,深入研究弹性桩、刚性桩与滑坡相互作用及体系协同演化机理。主要的研究内容和成果包括:（1）马家沟水库滑坡在植入17根悬臂桩后,依然发生着变形,并明显受库水位及降雨的影响,同时悬臂桩的植入将软硬岩互层切断为两部分,导致新的滑面在桩底下方发展,并沿桩体贯穿滑坡,结果导致悬臂桩随着滑坡的前部滑动;为了研究悬臂桩与土体的相互作用,构建了桩土相互作用野外实验场,结果发现,悬臂桩逐渐发生弹性变形,受到库水位的牵引作用,桩前土逐渐与桩分离,而悬臂桩桩顶运动明显超过了桩间及桩后土体,悬臂桩与滑坡体发生协同变形;对比深部位移发现滑坡存在多层潜在剪切面,且均发育于紫红色泥岩层及基覆界面。为深入了解悬臂桩与滑坡体的协同变形机理,开展了多工况物理模型试验。（2）基于水库滑坡悬臂桩变形特征,提出可实现多场监测、复杂工况的水库滑坡-悬臂桩体系物理模型试验设计思路,并以马家沟滑坡为原型,系统地阐述水库滑坡物理模型试验设计方法:以稳定性系数为控制条件设计滑体几何模型,采用相似理论对新滑坡进行概化,设计滑坡悬臂桩物理模型;使用正交试验设计试验方案,采用模糊综合评价法评价试验结果确定相似材料配比方案;分析库区典型滑坡的位移与水位波动关系设计水文条件。综合监测系统由模型表面和深部变形,桩体应力应变,红外热温度监测,土压力,孔隙水压力和含水量等组成,以获得滑坡中的渗流,应力,变形和温度场,以及悬臂桩的变形。此外为了解决模型试验渗透系数低,难以模拟渗流场变化的试验问题,本文基于电磁驱动及电渗固结理论,提出了水分迁移理论,根据相似理论得到电磁场产生的时间相似比。将结果应用在滑坡模型中,库水和土体中的孔隙水在电磁场的作用下加速渗流,缩短渗流时间。（3）开展不同水位波动速率、次数及滑床倾角的滑坡消涨带物理模型试验,发现初次蓄水过程中,滑坡裂纹扩展角与滑床倾角呈相关性,并定量地得到了失稳过程中裂纹扩展规律及孔隙水压力变化、浸润线及失稳后滑面形态和破坏模式。水位波动速度越大,孔隙水压力变化速率越快,动水压力越大,滑坡越不稳定。在库水位波动下,滑坡消落带的变形呈现典型多重滑面牵引式破坏模式。水的弱化及浮力作用是前缘浅层滑动的主要因素,动水压力与有效应力减小是整体破坏的关键因素。（4）悬臂桩的植入改变了滑坡的应力场分布,进而改变滑坡的演化进程,提高滑坡稳定性。在未加固滑坡中滑坡体应力呈三角形分布,而弹性桩将桩后土压力变化的分布从三角形改变为倒三角形,但刚性桩则将滑坡推力控制在桩后,导致桩前应力基本未变化;桩身应变均与滑坡位移变化保持一致,呈阶梯状增长,弹性桩桩身弯矩呈近似三角形分布,但刚性桩则主要为上段受力;滑坡-悬臂桩变形过程中,坡表温度场也发生较为明显的变化,特别是在滑坡产生裂缝或位移快速增大时,温度发生快速增大或减少;与刚性桩相比,弹性桩表现出更好的协同变形,导致滑坡的应力更为均匀且较小,故在失效之前弹性桩体系可承受更高的载荷;破坏模式方面,未加固滑坡沿滑动面整体滑入水库;在滑坡-弹性桩体系中,桩后至少观察到两个滑动面,滑坡体发生挤出,同时桩体变形导致桩前滑体产生多条剪出口,而刚性桩加固作用下,滑坡变形集中在桩后,发生越顶破坏。（5）基于滑坡悬臂桩体系多场监测数据,采用灰色关联度、速率关联度、桩-滑坡变形关系及温度场、应力场等多种方法将滑坡协同演化阶段划分为四个阶段:初始阶段,协同变形阶段及非协同变形阶段,破坏阶段。初始阶段:滑坡应力平衡过程,随着推力的增大,加载力逐渐传递到悬臂桩附近,位移关联度先增大后减少;协同变形阶段:桩周土拱逐渐形成,滑坡-悬臂桩体系逐渐呈现整体协同变形,位移关联度逐渐增大并趋于稳定,且滑坡与悬臂桩变形呈线性增大,滑坡能量逐渐蓄积,温度逐渐增大;非协同变形阶段:桩间土体逐渐挤出,土拱逐渐发生破坏,关联度值迅速下降,滑坡与悬臂桩位移呈非线性增大,坡表温度逐渐下降;随着推力的逐渐增大,坡表温度突然增大后发生下降,滑坡位移快速增大,滑坡发生破坏。（6）基于物理模型试验及现场监测,故以坡表后缘一点为基准点,构建协同变形与非协同变形阶段坡表位移方程,采用地基反力系数法,以土体压缩荷载试验为依据,获得协同与非协同变形阶段的桩身变形与基准点变形关系,推导出桩与桩前土体相互作用力;桩与桩间土位移关系可用抛物线方程表达:协同变形阶段,抛物线开口向上,而非协同变形阶段,桩间土体呈开口向下的抛物线变化,即桩间土体位移大于桩体位移,桩间土体逐渐挤出;基于土体与桩体的相互作用,利用SW模型推导出桩与桩后土相互作用力公式,确定体系进入非协同变形阶段的临界值,并分析了群桩作用下的变形关系;基于桩身变形及桩土作用力,采用弹性力学推导协同变形阶段悬臂桩受力公式;采用费拉曼解推导出群桩与滑坡体应力公式;研究发现弹性桩上部并未受到桩后推力作用,根据弹性桩变形特征简化桩后推力。（7）选用桩长比（嵌固段/桩长）、桩间距、桩体刚度、桩身截面四个参数研究悬臂桩结构参数对滑坡-悬臂桩体系协同变形的影响。桩体相对刚度对滑坡悬臂桩体系演化过程及桩身受力有重要影响,研究发现桩体相对刚度为30-40范围内的悬臂桩加固滑坡既能够使得悬臂桩受力合理,充分发挥悬臂桩抗弯性能,也能够发挥嵌固段加固性能,还能使滑坡与悬臂桩充分协同变形。对于弹性桩,5倍桩间距条件下,弹性桩能充分与滑坡发生协同变形,而刚性桩中,4-5倍桩间距模型协同变形阶段持续时间更长,位移增量更大。

多层滑带滑坡在世界范围内广泛发育,多层滑带是大型滑坡所具有的重要特征之一。由于对多层滑带滑坡研究不够深入,对大型多层滑带滑坡演化行为判断不准确,多层滑带滑坡防治理论与方法滞后,造成了工程决策失误与防治工程失效。大型多层滑带滑坡演化机理与防控理论成为目前国际滑坡界普遍关注且亟待解决的重大科学问题。抗滑桩是目前开展滑坡治理使用最为广泛的防治结构之一,抗滑桩的植入导致多层滑带滑坡-抗滑桩体系演化机理更加复杂,因此需在多层滑带滑坡演化机理的基础上,系统开展多层滑带滑坡-抗滑桩体系演化特征研究,为多层滑带滑坡抗滑桩治理工程提供依据。多层滑带滑坡具有特殊的动力学特征,目前的抗滑桩设计方法未考虑多层滑带的相对运动,不适用于多层滑带滑坡抗滑桩结构设计,滑坡抗滑效果及其工程长期稳定性难以得到保障。因此,开展多层滑带滑坡-抗滑桩体系演化模式和抗滑桩受力特征相关研究具有重要理论意义和应用价值。本文以三峡库区马家沟多层滑带滑坡-抗滑桩体系为研究对象,基于现场调查和原位监测系统,研究了秭归-巴东段典型多层滑带水库滑坡发育特征,揭示了马家沟多层滑带滑坡相对运动规律和滑坡-抗滑桩体系受力变形模式。同时基于物理模型试验,研究了多层滑带滑坡-抗滑桩体系演化特征与失稳模式,揭示了不同运动模式的多层滑带滑坡（体系）的相对运动规律和抗滑桩受力变形特征。此外基于数值模拟,研究了不同运动模式下抗滑桩设计参数对多层滑带抗滑桩加固效果的影响。最后提出了多层滑带抗滑桩内力计算方法,并将理论计算与模型试验结果进行了对比验证。论文的主要研究成果和结论如下:（1）总结了三峡库区秭归-巴东段典型多层滑带滑坡发育特征,确定了马家沟滑坡基本特征。该段多层滑带滑坡基本发育于侏罗系和三叠系巴东组易滑地层中,滑坡通常为大型深层以上规模,主要分为土层界面+基覆界面型多层滑带滑坡和基覆界面+软弱夹层型多层滑带滑坡两大类。节理裂隙发育的软硬相间顺层结构,非常不利于岸坡的稳定,水库蓄水和降雨诱发马家沟滑坡复活变形并沿三层滑带发生相对滑动。深层滑带土剪切面擦痕和磨光面明显,其粘土矿物颗粒具有明显的定向性排列特征,为马家沟滑坡主滑带。（2）基于现场监测,揭示了马家沟多层滑带滑坡相对运动规律和滑坡-抗滑桩体系受力变形模式。在库水位和降雨联合作用下,滑坡变形呈现显著“阶跃型”增长;深层滑带S3相对位移及速率最大,进入加速变形阶段比坡表位移提前一个月左右。Apriori算法研究表明库水位下降为滑坡坡表位移和深层滑带S3相对运动的主控因素,强降雨为浅层滑带S1相对运动的主控因素。试验桩应变、轴力和弯矩监测规律一致,均出现三处极值点;由于工程桩的阻挡作用,试验桩在浅层滑带S1下方出现反弯点;由于滑带的相对运动,试验桩在中层滑带S2和深层滑带S3的下方均出现弯矩（应变）极值点。试验桩与桩周土体发生协同变形,试验桩受力变形随时间呈“阶跃式”变化。（3）基于物理模型试验,揭示了多层滑带滑坡多场演化特征。滑坡演化过程可划分为初始变形、均速变形、加速变形和临界破坏四个演化阶段,不同演化阶段滑坡主要变形位置存在差异;在后缘推力和重力作用下,多层滑带发生平移滑动,滑坡前缘出现局部剪切破坏,浅层滑带为主滑带。深部相对位移和土压力变化相关性显著,土压力演化过程也可划分应力势能初始积累、匀速积累、加速积累和应力势能转换四个演化阶段,滑坡土压力呈复杂的多级梯形分布;土压力值的突然下降可以作为滑坡临界破坏的判据。（4）揭示了多层滑带滑坡-抗滑桩体系演化过程和失稳模式,研究了多层滑带抗滑桩受力特征。基于桩土多场信息演化特征,体系可划分为初始变形、桩土协同变形和桩土非协同变形三个演化阶段。非协同变形阶段,滑坡位移、土压力和桩身弯矩迅速增大;滑坡-抗滑桩体系呈现浅层和中层桩间土体挤出,桩后土体越顶破坏,前缘多滑面贯通滑动的失稳模式。抗滑桩植入后滑坡破坏极限荷载与历经时长均大幅度增长;多层滑带抗滑桩桩身分布多个弯矩极值点,剪力出现负值现象;桩身弯矩、剪力最大值均大于单层滑带抗滑桩,抗滑桩更容易失效。（5）揭示了不同运动模式的多层滑带滑坡（体系）的相对运动规律和抗滑桩受力变形特征。随着浅层滑带相对位移的增大,体系发生非协同变形,浅层滑带下方出现弯矩（应变）极值点和剪力负值区域,抗滑桩植入的加固效果不断降低。抗滑桩桩周呈现“桩后土拱-桩前土拱-桩后土拱”的双向多级土拱分布现象,桩周土拱效应在不同演化阶段呈现不同规律。不同运动模式下抗滑桩设计参数的改变对抗滑桩加固效果的影响存在差异:浅层滑动为主时,改变桩间距能更好地提高抗滑桩加固效果;深层滑动为主时,增加嵌固深度和减小桩间距均能提高抗滑桩加固效果,其中改变桩间距更加经济合理。（6）基于Winkler弹性地基梁模型,将抗滑桩分成浅层受荷段、深层受荷段和嵌固段三段,建立了多层滑带抗滑桩受力模型,提出了“多段法”的弹性地基梁模型控制方程组,推导了“多段法”抗滑桩桩身内力和变形的计算解析式,并将理论计算与模型试验结果进行了对比分析,两者抗滑桩受力变形规律基本一致;对比结果验证了本文多层滑带抗滑桩内力计算方法的可靠性,该计算方法能够为多层滑带抗滑桩内力计算和结构优化设计提供理论依据。

水库运行期间,由于防洪和发电的需要,库水位会出现大幅度周期性波动。在周期性水位波动条件下,库岸边坡内渗流场和应力场相互影响,处于抗滑桩嵌固段岩体的蠕变特性将在渗流场应力场的耦合作用下发生变化,从而影响抗滑桩的长期抗滑效果。因此,开展对滑坡抗滑桩结构的长期防治效果评价具有重要的现实意义。本文以三峡库区侏罗系红砂岩为研究对象,通过运用室内试验、理论分析以及数值建模等多种手段研究了其宏细观蠕变特性以及渗透率演化特征,并基于数值方法建立了理想滑坡-抗滑桩结构模型,探讨了考虑周期性渗透压作用下滑坡抗滑桩体系的长期变形特征。主要研究成果如下:（1）通过渗流应力耦合三轴压缩试验揭示了红砂岩的变形破坏特征以及渗透特性。研究表明在库区滑坡较低应力环境下,围压对应力应变曲线的影响较明显,而渗透压对应力应变曲线的影响不显著;红砂岩的初始弹性模量和峰值强度随着围压的增加而增加。红砂岩的峰值强度随着渗透压的增加而降低。渗透压对红砂岩的初始弹性模量有显著影响。红砂岩渗透率的变化在初始变形和弹性变形阶段不明显,但在达到峰值强度后渗透率迅速增加。初始渗透率与围压和渗透压力密切相关。初始渗透率随渗透压的增加线性增加,随围压的增加呈指数下降。（2）改进了管网渗流模型,并基于颗粒流程序PFC2D研究了渗流应力耦合作用下红砂岩的变形破坏细观特征。研究表明根据微裂纹特征和应力应变曲线的特点,可以将红砂岩的应力-应变曲线分为三个阶段。其中微裂纹的萌生和扩展从第Ⅱ阶段开始出现。有效围压会对岩石破裂后的微裂纹数量产生显着影响。岩石在破坏后的宏观破裂面处会出现应力集中。该应力集中会对周围的渗流产生影响,应力集中的位置会使得模型的流管孔径降低从而影响渗流,但是随着围压的增加,应力集中效应变得不明显。岩石的渗透率演化与微裂纹密切相关,拉伸裂纹对渗透率的影响大于剪切裂纹。剪切带处的流速通常较大。（3）通过三轴渗流蠕变试验揭示了红砂岩在恒定渗透压和周期性渗透压下的蠕变特性以及渗透率演化特征。研究结果表明,红砂岩在高应力蠕变过程中会表现出明显的蠕变三阶段,即减速蠕变阶段、等速蠕变阶段和加速蠕变阶段。红砂岩的瞬时蠕变量于偏应力和渗透压呈正相关。周期性渗透压下红砂岩的轴向蠕变曲线与常渗透压下的蠕变曲线类似,而体积应变表现出随着渗透压的周期性变化而周期波动。在周期性渗透压作用下红砂岩蠕变量和蠕变速率均显著增大。随着渗透压周期性波动,红砂岩渗透率也表现出明显的周期性波动现象。周期性渗透压作用下红砂岩的长期强度较渗透压恒定条件时降低。（4）通过耦合应力腐蚀模型和改进管网模型,基于PFC2D研究了红砂岩渗流蠕变细观损伤特性,研究结果表明,岩石的蠕变曲线与微裂纹曲线具有相似的变化趋势。瞬时蠕变阶段,微裂纹迅速增长,随着蠕变进入减速蠕变阶段,微裂纹的增长速率降低,当蠕变进入稳态蠕变阶段时,微裂纹数量基本不再增加。周期性渗透压下岩石在各级偏应力蠕变后产生的微裂纹大于渗透压恒定时,周期性渗透压的作用使得岩石有效围压周期性变化,会进一步加剧岩石损伤。岩石在较低应力水平下发生蠕变时,由于微裂纹数量较少,模型渗透率主要受控于颗粒间管道的压缩,出现渗透率降低的现象,当应力水平较高时,模型中微裂纹数量较多,模型渗透率主要受控于微裂纹的扩展。（5）基于分数阶微积分理论建立了红砂岩的非线性蠕变本构模型。改进的弹性元件能够利用一组参数考虑不同应力水平下的瞬时变形,大大降低模型计算参数。有效应力原理考虑渗透压力对有效围压的影响,从而将渗透压引入蠕变模型。基于弹塑性力学理论,并采用Drucker–Prager屈服函数,将本文中一维渗流蠕变模型推广到三维模型,为该模型的工程应用提供理论依据。（6）基于FLAC3D对非线性蠕变模型二次开发,建立了理想滑坡抗滑桩模型,研究了周期性渗透压条件下抗滑桩及桩周岩体的应力及变形演化特征,研究结果表明,随着蠕变时间的增加桩周岩体的抗力逐渐降低,岩体变形最大值出现在桩前嵌固段顶部岩体,随着嵌固段深度的增加,岩体的蠕变变形和蠕变速率均减小。周期性渗透压作用下的岩体位移明显大于无渗透压作用下的岩体位移。随着蠕变时间的增加,抗滑桩的最大轴力有所降低。随着蠕变时间的增加,嵌固段抗滑桩弯矩逐渐降低,周期性渗透压条件下抗滑桩嵌固段的弯矩最大值高于无渗透压条件下的抗滑桩嵌固段弯矩最大值。

水库滑坡地质灾害的有效防治与科学评价对保障水库安全运营与库区内人民生命财产安全具有重要意义。抗滑桩是目前库区内开展滑坡治理使用最为广泛的防治结构之一,抗滑桩植入水库滑坡后形成的“水库滑坡-抗滑桩体系”在内外动力因素影响下变形与稳定性演化趋势如何将直接关系到滑坡防控成败与大坝安全运行。因此,开展水库滑坡-抗滑桩体系演化过程与稳定性相关研究具有重要理论意义和应用价值。抗滑桩植入滑坡体后将极大改变滑坡演化进程,水库滑坡-抗滑桩体系在水库运行与降雨等条件作用下具有独特演化规律。然而目前水库滑坡-抗滑桩体系演化机理与稳定性研究尚未深入开展,不能满足水库滑坡-抗滑桩体系防控需求。亟需在研究水库滑坡变形演化特征与失稳模式的基础上,进一步研究水库滑坡-抗滑桩体系演化过程与多场演化特征,揭示水库滑坡-抗滑桩体系演化模式,并开展水库滑坡-抗滑桩体系稳定性评价与判识研究,继而为水库滑坡-抗滑桩体系长期安全性与稳定性保障提供支撑。本文以三峡库区马家沟滑坡-抗滑桩体系为参考,以物理模型试验方法为主要手段,重点开展了水库滑坡变形演化特征与失稳模式以及水库滑坡-抗滑桩体系演化过程、演化特征与演化模式研究,据此延伸并提出了一种基于桩土多场信息的体系稳定性判识方法且将其应用于工程案例,本文主要研究成果如下:（1）基于三峡库区库水位与降雨开展了模型试验库水位与加载设计概化分析。一方面将实际库水位波动概化为试验模型槽内水位变化,另一方面通过滑坡模型后缘推力施加,以概化降雨以及岩土体材料性能劣化引起的剩余推力增大。从库水入渗产生的浸泡与软化作用以及库水位波动引起的动水压力两个重要不利影响出发,重新设计出针对两种不利影响的试验方法,分别对应为静止水位与库水位循环波动条件下水位与荷载设计,从而为后续物理模型试验研究奠定基础。（2）研制了水库滑坡模型试验相似材料,提出了水库滑坡-抗滑桩体系多场信息监测物理模型试验方法。基于直剪试验与模糊综合评价法将水库滑坡相似材料最佳配比方案确定为标准砂（62.5%）,滑体土（28.5%）、膨润土（1%）与水（8%）,并基于模型试验与理论分析验证了试验相似材料的有效性。研发了一种自反力式水库滑坡-抗滑桩体系物理模型试验装置,该装置可以精确控制库水位升降、实现自反力式加载与2.5倍到6倍不同桩间距抗滑桩布置。在该装置的基础之上组建了可以实现渗流场、应力场、位移场、温度场与应变场等多场信息监测的滑坡物理模型多场监测系统。（3）揭示了静止水位条件下滑坡多场演化特征与稳定性变化规律。结果表明:滑坡内部孔隙水压力上升阶段为滑坡显著变形时期,基于位移演化特征将静止水位条件下滑坡变形演化过程划分为初始、匀速、加速与破坏四个阶段。坡表位移、土压力、坡表温度场与宏观变形在各个阶段均呈现独特演化特征且相互有所关联。水位上升阶段水位上升速率较高或渗透系数较低时滑坡稳定性更高,水位维持阶段不同参数下滑坡稳定性均随库水入渗不断下降。水位上升与维持阶段,若水库“支撑效应”增大稳定性作用效果超过基质吸力降低引起的稳定性下降,则该阶段滑坡稳定性出现增大,反之则下降。（4）揭示了水库蓄水与无水条件下滑坡变形特征与失稳模式,探究了库水位循环波动作用下滑坡变形演化规律。结果表明与无水条件相比,蓄水条件下滑坡破坏所需荷载更小,破坏历经时长更短。无水条件下滑坡将沿贯穿于滑体内部的滑动面发生局部剪出破坏,而蓄水条件下滑坡沿预设滑带发生快速整体滑移破坏。水库初次蓄水对滑坡变形影响强烈,增大水位下降速率较增大水位上升速率更易造成滑坡发生进一步变形,滑坡在某次水位波动中发生明显变形后能够获得自适应能力,此种自适应能力能够减缓后续相同水位波动造成的滑坡变形。（5）揭示了静止水位条件下有桩无桩工况滑坡变形演化特征与失稳模式。加桩条件下滑坡破坏极限荷载与破坏历经时长明显增加。无桩工况滑坡沿滑带发生整体快速滑移破坏,有桩工况滑坡桩后滑体内部形成的多层滑面控制桩后滑体发生越顶变形与桩间挤出滑移,并最终导致桩土体系破坏。（6）基于物理模型试验方法,开展了静止水位与库水位循环波动条件下滑坡-抗滑桩体系演化过程分析与演化阶段划分,总结了体系演化模式,进行了体系稳定性定性评价。结果表明静止水位条件下体系演化模式可以概括为库水侵蚀前缘坍塌、后缘拉裂滑移、抗滑桩前倾、桩后鼓胀隆起、桩后滑面形成贯通、桩间土挤出与桩后土越顶滑移。而库水位循环波动条件下演化模式可以概括为桩土缓慢变形、前缘坡脚剥蚀、桩后鼓胀隆起、桩后滑面形成、前缘滑塌与桩土体系破坏。综合考虑桩土位移、桩身应变、宏观变形等桩土多场信息演化特征将各阶段、时期体系稳定性分别确定为稳定、基本稳定、欠稳定与不稳定。（7）提出了一种基于桩土多场信息与决策树C5.0算法的水库滑坡-抗滑桩体系稳定性判识方法。该方法通过将桩顶位移速率、桩后坡表位移速率、桩身应变速率、桩后土压力化速率作为输入项,将水库滑坡-抗滑桩体系稳定性状态（稳定、基本稳定、欠稳定与不稳定）设定为输出项,生成了稳定性判识阈值判据,并实现了马家沟滑坡-抗滑桩体系稳定性状态判识。结果表明马家沟滑坡-抗滑桩体系当前稳定性为欠稳定,体系目前处于桩后隆起与加速滑移阶段前期,滑坡整体变形虽不严重,但仍需采取防治措施防止体系发生进一步变形。现场监测数据反映的体系当前变形与稳定性状态与基于判识阈值获得的体系稳定性状态基本吻合。本文主要创新点归纳如下:（1）揭示了水库滑坡变形演化特征与失稳模式采用物理模型试验方法揭示了静止水位条件下滑坡多场演化特征,基于滑坡位移场特征将滑坡演化过程划分为初始、匀速、加速与破坏四个阶段;揭示了蓄水过程中滑坡位移场-渗流场互响应关联关系,表明水位上升过程中滑坡内部孔隙水压力增长阶段为滑坡显著变形时期;揭示了水位上升条件滑坡稳定性演化规律与内在机理,表明若水位上升条件下水库“支撑效应”增大稳定性作用效果超过基质吸力降低引起的稳定性下降,则该阶段滑坡稳定性出现增大,反之则下降;获得了水库蓄水与无水条件下滑坡变形特征与失稳模式,表明无水条件下滑坡将沿贯穿于滑体内部的滑动面发生局部剪出破坏,而蓄水条件下滑坡沿预设滑带发生快速整体滑移破坏;揭示了库水位循环波动条件下滑坡变形演化规律,表明初次蓄水对滑坡变形影响强烈,增大水位下降速率较增大水位上升速率更易进一步造成滑坡发生显著变形,滑坡在某次水位波动中发生明显变形后能够获得自适应能力,此种自适应能力能够减缓后续相同水位波动造成的滑坡变形。（2）揭示了水库滑坡-抗滑桩体系演化模式揭示了静止水位有桩无桩工况滑坡失稳模式,表明无桩条件滑坡将沿滑带发生整体快速滑移破坏,有桩工况体系将沿滑坡内部多层滑面发生越顶变形与桩间挤出滑移;揭示了静止水位与库水位循环波动条件下体系变形破坏模式异同,表明两种条件下桩土体系（抗滑桩与桩周土）变形、滑面发展形式与失稳模式十分相近,但静止水位条件下体系前缘仅出现局部剥蚀变形,而库水位循环波动条件下体系前缘发生大规模牵引式滑塌;基于演化过程与变形演化特征获得了上述两种条件下滑坡-抗滑桩体系演化模式并开展了演化阶段划分,考虑抗滑桩变形与抗滑性能、桩间土变形运动趋势、桩后隆起与前缘滑塌变形等宏观变形特征定性确定了水库滑坡-抗滑桩体系各时期稳定性状态（稳定,基本稳定,欠稳定与不稳定）。（3）提出了基于桩土多场信息的水库滑坡-抗滑桩体系稳定性判识方法基于桩土多场信息、水库滑坡-抗滑桩体系稳定性定性评价结果与决策树C5.0算法,提出了水库滑坡-抗滑桩体系稳定性判识方法。通过将滑坡-抗滑桩体系桩顶位移速率、桩后坡表位移速率、桩身应变速率、桩后土压力变化速率等桩土多场信息作为输入项,将水库滑坡-抗滑桩体系稳定性状态（稳定、基本稳定、欠稳定与不稳定）设定为输出项,建立了桩土多场信息与稳定性之间的映射关系,获得了基于桩土多场信息的水库滑坡-抗滑桩体系稳定性判识阈值判据。基于马家沟滑坡-抗滑桩体系桩土多场信息,应用建立的判识判据实现了马家沟滑坡-抗滑桩体系稳定性状态判识,并依据判识结果提出了相应的防控建议。