基于Bishop法假定的边坡临界滑动场方法及应用

针对边坡临界滑动场方法一般选取剩余力作为控制指标的局限,基于简化Bishop法假定,在给定安全系数下,对圆弧滑动面和非圆弧滑动面分别选用剩余力矩(滑动力矩与抗滑力矩之差)和剩余法向力力作为控制指标,从众多的可行滑动面中选择控制指标最大的那个滑动面作为给定安全系数下的危险滑动面,不断变化安全系数直至找到控制指标最大值等于零的危险滑动面作为边坡临界滑动面,形成基于Bishop法假定的边坡临界滑动场方法。将该新方法应用于2个典型土坡的稳定性分析中,通过比较分析证明该方法与常规的Bishop法得到了一致的结果。     

基于广义各向异性强度模型的层理边坡稳定性分析

以穆利亚希露天矿为工程背景,根据现场节理及结构面测绘结果,在广义各向异性强度模型的基础上建立了边坡极限平衡分析模型。分析过程中,使用圆弧和折线两种方式搜索边坡潜在滑动面,采用简化Bishop等多种方法求解边坡安全系数来评价边坡稳定性。在此基础上,考虑节理岩体强度参数的不确定性和变异性,进一步采用概率分析方法从破坏概率角度评价了边坡的稳定性状态。选取安全系数判定值为1.0时,圆弧和折线下边坡破坏概率分别为30.4%和60.7%,边坡破坏概率较大。最后通过对比分析可知,在评价层理面控制的边坡稳定性时,采用各向异性强度模型计算得到的边坡安全系数更加合理、可靠。     

GeoStudio软件在边坡稳定分析中的应用

常用的瑞典条分法、Bishop法、Janbu法和Morgenstern-Price法是基于刚体极限平衡法的原理对土边坡稳定的安全性分析。而GeoStudio软件中SLOPE/W模块可同时对这四种方法模拟分析土坝体的安全系数和临界滑动面。对比这四种不同方法的边坡稳定系数,确保工程的安全。     

边坡稳定性分析水平条分法及其进化计算

研究了层状边坡稳定性分析计算方法,提出了适合此类边坡稳定性分析的水平条分法．通过改进进化过程中的选择和复制机制以及交叉和变异操作,提高了进化算法的搜索效率和全局收敛性能,并据此提出了层状边坡稳定性分析和临界滑动面搜索改进进化算法．实例验证及对比分析表明本文方法与常用方法如Bishop法和Chen-Morgenstern法的计算结果的误差在5％以内,适合于非均质边坡稳定性分析且能快速搜索到全局最优解．     

基于C语言程序的简布法边坡稳定分析

简布法是边坡稳定分析中的极限平衡法中的一种,是一种非圆弧滑动的普遍条分法.采用随机搜索的方法对滑裂面进行了任意的搜索.程序利用输入土的参数和边坡几何参数得出边坡的安全系数,根据滑裂面的搜索次数和每一个条块的宽度b得出不同的安全系数,然后选出最小的安全系数,从而跟实例进行对比,分析表明,程序误差较小;然后再利用程序分析了土的粘聚力、内摩擦角、重度对土坡安全系数的影响.     

防波堤抗滑稳定性分析

基于极限平衡理论的瑞典法和简化的Bishop算法,是计算边坡抗滑稳定安全系数最有效和最直接的方法。对比较均匀的边坡,采用圆弧滑裂面假设,可使用简单的模式搜索法自动搜索出边坡的最小安全系数和与之相对应的临界滑裂面的位置。用极限平衡方法分析了海洋红中心渔港防波堤在施工阶段和使用阶段的抗滑稳定性,表明了该方法在实际工程中应用的有效性。     

一种非条分法的均质土坡及均质地基土坡稳定安全系数新算法

针对均质土坡及均质地基土坡,提出了一种非条分法的稳定安全系数新算法.基于极限平衡原理,通过引入描述圆弧滑动面函数的三个自变量,以滑动体整体为研究对象并以其为积分域,建立积分形式的极限平衡方程,推导了稳定安全系数的计算公式,编制了计算程序并通过均质土坡和均质地基土坡两个算例将该方法与条分法的结果进行了对比,结果表明与严格条分的Spencer法、Morgenstern-Price法的偏差为0.68%.最后和条分法进行了对比探讨.     

基于Matlab的土坡稳定分析的解析计算

采用精确积分代替有限条块的求和,得到土质边坡稳定分析的瑞典法和毕肖普简化法的积分表达式,有效地避免了条分法中由于土条数目与宽度的选择所带来的误差.在程序编制过程中,除了考虑土质的非均匀性外,还考虑到实际工程中坡顶及土层面往往呈非水平状态,采用折线型坡面和土层面来模拟实际边坡,利用Matlab语言的内置函数,极大地简化了程序的编制,扩展了积分法在边坡稳定分析中的应用.并利用横向和垂向相结合的二维搜索算法搜索临界圆弧滑动面.通过算例表明,此方法的计算结果是正确合理的,可用于土质边坡稳定分析.     

教与学算法在复杂边坡临界滑动面搜索中的应用

在边坡稳定性分析中,临界滑动面的确定是评估边坡稳定性的关键问题.本文引入一种新型智能优化算法——教与学算法(TLBO),并结合以简化Bishop法为基础的滑动面安全系数计算模型,实现对复杂边坡临界滑动面的有效捕捉.借助Matlab软件编写算法程序,完成对4道经典算例的计算分析.结果表明：教与学算法具有良好的全局优化性能,能够快速有效地搜索出复杂边坡的最危险滑动面.     

遗传算法在土坡滑动面搜索和稳定性评价中的应用

针对土质边坡滑面的特点,分析了遗传优化算法在边坡滑动面搜索和稳定性评价的有效应和合理性.通过改编的简易遗传算法程序对高陡土质边坡进行计算,结果显示:遗传算法搜索得到的圆弧滑动面的半径值介于Bishop法和有限差分法之间,同样安全系数值也介于两种方法之间,说明了遗传优化算法应用于土质边坡的滑动面搜索和稳定性评价是可行的,该结论能为土质边坡的稳定性评价和工程加固提供借鉴.     

基于粒子群算法的复杂土坡最危险滑裂面搜索

在土质边坡二维稳定分析中,基于极限平衡法的圆弧滑动面假定,本文提出用微粒群优化算法寻找复杂土层的临界滑动面及其对应的最小安全系数,并编制了以粒子群复合型为指导的搜索土坡临界滑动面的程序,最后在工程中得到了应用。     

用有限元强度折减法进行边坡稳定分析

通过对边坡非线性有限元模型进行强度折减,使边坡达到不稳定状态时,非线性有限元静力计算将不收敛,此时的折减系数就是稳定安全系数,同时可得到边坡破坏时的滑动面。传统条分法无法获得岩质边坡的滑动面与稳定安全系数。该方法开创了求岩质边坡滑动面与稳定安全系数的先例。文章对此法的计算精度以及影响因素进行了分析。算例表明采用摩尔-库仑等面积圆屈服准则求得的稳定安全系数与简化Bishop法的误差为3%～8%,与Spencer法的误差为1%～4%,证实了其实用于工程的可行性。     

基于遗传算法的边坡稳定有限元分析

提出了一种边坡稳定计算的新方法,该方法采用Marc有限元软件计算边坡的应力,考虑了几何和材料非线性.采用一条折线模拟边坡滑动面.根据遗传算法原理编制程序,搜索对应最小安全系数折线上的节点,从而确定最危险的滑动面.与通常的边坡稳定计算方法相比,该方法摈弃了圆弧滑动面的假定并考虑了边坡的应力分布,可以更好地反映实际情况.算例比较表明,该方法计算结果更为合理.     

渗流条件下具有张裂缝边坡的稳定性分析

针对渗流条件下具有张裂缝边坡的稳定性,将流网合理简化,采用以土体(总应力法)或土骨架(有效应力法)为研究对象的2种方法,基于直线、圆弧和任意曲线3种滑动面型式,推导出折线型和台阶型边坡的安全系数计算公式.通过算例分析比较这些方法的异同,并研究张裂缝位置与张裂缝水位对边坡稳定性的影响.研究结果表明:从计算所得的安全系数来看,直线滑动面最大,任意曲线滑动面与圆弧滑动面相接近,但比之较小,说明任意曲线滑动面所得结果更偏于安全;当采用同种类型滑动面时,以土体和土骨架为研究对象的2种计算方法所得的安全系数和临界滑动面均接近,但以土骨架为研究对象的计算方法所得结果偏小一些,因而,以该种计算方法分析所得边坡状态更偏于安全;曲线滑动面(包括圆弧和任意曲线)计算认为张裂缝位置离坡顶距离越近,边坡稳定性越小,而直线滑动面计算认为张裂缝对边坡稳定性影响最大的位置存在特定值;当张裂缝水位升高时,各方法计算所得的安全系数均减小,说明张裂缝水位越高,边坡状态越不稳定.     

用Bishop法自动搜索某高速公路边坡最危险滑动面

采用简化Bishop法的自动搜索最危险滑动面条分法对常张高速公路K123边坡进行了分析,在分别考虑自重影响、自重和地下水同时影响、自重和地下水与地震同时影响3种工况下,搜索了每一工况的最小安全系数,并对得到的有限个安全系数进行了计算,计算结果表明该边坡必须加强支护以确保安全.     

蚁群算法在边坡稳定分析圆弧滑动面搜索中的应用

本文利用蚁群算法具有很强的适应度、鲁棒性,擅长搜索全局最优解的特点,将其应用于均质边坡稳定分析中对圆弧滑裂面的搜索中,并利用bishop法计算出其对应的安全系数。通过算例计算表明,蚁群算法能够成功地搜索到全局最优解,得到临界滑动面及其的对应的最小安全系数。运用蚁群算法解决边坡稳定分析问题是可行和适用的。     

一种确定平面滑动型均质边坡安全系数的弹性极限平衡方法

根据均质边坡的实际地质与几何特征,将其简化为无限大楔形体弹性力学模型,用经典弹性理论推导出了该力学模型对应的坡体内部应力分量的解析表达式．根据求出的应力表达式,对潜在滑动面形式为平面的边坡,结合极限平衡理论推导出了边坡安全系数的表达式．最后用简单算例验证了应用该安全系数表达式的可行性,同时将其计算结果与基于刚体极限平衡理论的条分法的结果之间的异同进行了比较．首次采用弹性极限平衡法确定了安全系数的解析表达式,具有一定的应用前景．     

非饱和均质砂土边坡降雨入渗和稳定性分析

为了研究降雨入渗诱发滑坡的机制,通过选取典型的土性参数,利用有限元法使用软件SEEP/W对均质砂土边坡进行饱和一非饱和渗流分析,模拟边坡降雨入渗的全过程,得到降雨入渗过程的入渗量、浸润深度和含水率的瞬态分布,再利用Bishop法使用软件SLOPE/W进行边坡稳定性分析,搜索并计算最危险滑动面,得到该类型边坡的瞬态安全系数.     

考虑强度参数时间和深度效应边坡稳定性分析

针对风化软岩及残积土边坡抗剪强度参数值通常具有深度和时间上的变异性的特点,提出了考虑抗剪强度参数深度和时间效应的风化软岩及风化残积土边坡稳定性分析极限平衡条分法;基于蒙特卡罗抽样思想,提出了一种能同时搜索边坡最危险圆弧滑面及相应最小安全系数的随机搜索算法.最后通过算例对比分析了考虑力学强度参数深度和时间效应前后的边坡临界滑面位置及最小安全系数的变化,分析结果表明:力学强度参数的深度和时间效应对边坡稳定性的影响不容忽视.     

模式搜索法在边坡稳定性分析中的应用

基于圆弧滑动面的假定,提出了一种运用模式搜索法确定边坡最危险滑动面及其对应的最小安全系数的方法,突破了传统方法在最危险滑动面时必须划定圆心搜索范围的束缚,从而提高了边坡稳定性分析的可靠性。