Monte Carlo模拟和K-均值聚类算法的赤平极射投影概率分析

对于结构面多而复杂的岩质边坡,其优势结构面的选取与分析是极其重要的工作。借助于赤平极射投影法,在楔形体滑移分析中首先确定其可能的滑移区域,筛选出可能滑移的结构面交线,缩小计算范围。根据结构面交线的二维经验分布,采用Monte Carlo方法模拟出多条结构面交线,通过结构面交线平均产状的求解来证明该方法的合理性,再采用快速聚类分析的方法,将筛选出的结构面交线划分为不同的组,以赤平极射投影分析得到滑移区域的对称轴中心作为初始凝聚点,通过多次迭代计算得到滑移区域内的优势结构面。将该方法用于重庆綦万高速顺层岩质边坡工程,结果表明,将赤平极射投影与Monte Carlo模拟和K-均值聚类算法相结合,计算得到的优势结构面分类合理,结果可靠,可以准确地确定结构面交线的优势产状。     

拱坝坝肩岩体抗滑稳定分析中的双面赤平极射投影法及数解法

一、双面赤平极射投影法拱坝坝肩岩体稳定分析是拱坝设计中的一个重要问题。目前对三维空间四面岩体稳定分析,多采用全空间赤平极射投影法,但这个方法的赤平投影网面积过大,使用不便,且有精度不够高的缺点。常见的拱坝坝肩可能滑移体,是由三个相交的结构面和自然边坡面构成的四面体。在这三个相交的结构面中总是有一个缓倾角结构面。我们提出的双面赤平极射投影法(也称为两次赤平极射投影法),是把缓倾角结构面置平,另外两个较陡结构面也跟随     

青麦地大型石灰岩露天矿高陡边坡结构面特征及其对边坡稳定性的影响

针对青麦地大型石灰岩露天矿高陡边坡的稳定性问题，通过现场调查统计分析，主要是由层理优势结构面所控制。利用赤平极射投影图分析层理优势结构面对边坡稳定性的影响程度，依据分析结果，适当加大了该露天矿安全平台和清扫平台的宽度尺寸，并将该层理结构面考虑到岩体稳定性计算分析模型中。根据赤平极射投影和稳定性计算结果表明：通过合理布置采场边坡结构参数，层理结构面对边坡的稳定性影响很小，边坡处于稳定状态，为现场开采设置边坡结构参数提了施工指导依据。     

广东某高速公路岩质边坡岩体结构面特征研究

目的研究清远—连州公路岩质边坡结构面特征及其组合关系对边坡稳定性的影响。方法采用普遍测网法实测该公路沿线边坡结构面,分析结构面的组合关系对边坡稳定性的影响;采用“赤平投影结构数据分析软件包”对结构面的参数进行统计分析;采用结构面二维网络模拟程序进行模拟。结果得到结构面产状和边坡坡面产状关系的统计图和二维网络模拟图。结论清连公路结构面组合关系对边坡稳定性影响显著,结构面参数研究对边坡稳定性评价意义重大。     

近坝库岸多结构面高陡岩质边坡稳定性研究

基于西藏某水利工程人工边坡地质概况,采用极射赤平投影法分析和评价了该岩质边坡的稳定性,得出以下结论:经极射持平投影分析,水库一区、二区人工边坡处于基本稳定状态;由于边坡结构面统计只保留优势结构面参数,采用极射赤平投影法所得结果偏保守.最后,建议今后开展偶遇工况下的边坡稳定性评价工作.     

基于赤平投影法的某顺层边坡稳定性分析

在对渝湘高速某顺层边坡资料收集和现场调查的基础上,通过赤平投影法对边坡结构面组合的稳定性进行了分析.将边坡中的结构面进行两两组合,用Swedge软件对可能发生滑移的结构面组合进行了确定性分析,结果表明:J_1和J_3结构面组合的楔形体虽然其交线位于可能滑移区域内,但是不会发生滑移,J_1和J_2结构面组合的楔形体将会发生滑移.对可能发生滑移的J_1和J_2结构面组合的楔形体进行概率性分析,设定其黏聚力和内摩擦角为正态分布,计算其累计概率密度.最后对可能发生滑移的J_1和J_2结构面组合的楔形体进行加固处理,设定安全系数和锚杆长度,模拟出最佳支护位置.     

锚杆最优锚固方向和最小锚固力的确定

本从锚固基本原则出发，简介如何运用赤平极射投影、块体理论和岩体力学方法寻求可供边坡、危岩锚固工程设计使用的确定锚杆最优锚固方向和最小锚固力的简易方法，并结合某一高陡岩质边坡锚固工程对该法做了验证分析。     

基于赤平极射投影法的岩质边坡破坏模式预测

以苗家坝水电站右坝肩岩质边坡的测绘为例,引入赤平极射投影的方法,基于优势结构面和其他随机结构面的特征和现场调查研究成果,深入分析了边坡自然状态下的变形破坏模式和地质历史演变过程,进而对开挖工程边坡可能出现的主要变形破坏模式进行了预测,得出了右坝肩边坡的主要变形破坏模式、形成机理及发生可能性和规模。这种方法不仅考虑到了结构面的空间组合关系、结构面的成因和性质,同时也考虑了边坡变形破坏模式出现的地质演变过程,一定程度上从时空观的角度分析边坡的变形破坏模式,就工程本身而言,更有实际意义,是边坡变形破坏模式研究的一种综合思路。     

软弱结构面岩质边坡支护工程实例与分析

以软弱结构面岩质边坡支护工程为研究对象,结合结构面赤平投影分析了该边坡可能破坏的形成机理,分析边坡工程地质条件,破坏机理为蠕滑-拉裂式滑动或平面滑动的软弱结构面岩质边坡,采用格构梁+锚索+锚杆+挂网喷砼支护结构设计方案可行,通过实例证明边坡支护设计取得了良好的社会效益和经济效益,可为其它类似工程提供应用参考。     

竹城公路层状岩质边坡的稳定性研究

为了研究竹城公路层状岩质边坡的稳定性及防治措施,通过现场调查和赤平投影分析边坡潜在变形滑动机理;利用UDEC软件建立层状边坡数值计算模型,分析开挖过程中岩土体的变形情况;根据变形破坏模式提出层状岩质边坡的长短锚杆交替复合支护结构.研究结果表明:浅层滑动和楔形体滑动破坏是该公路边坡的主要破坏模式;开挖完毕后左侧边坡存在稳定性隐患;当边坡开挖到第4步时,将发生滑移破坏;长短锚杆交替复合支护结构充分利用了锚杆和岩土体的受力特性,有效加固了边坡.     

低中放废物处置场的岩体渗透特性分析

在基岩地区，研究地下水运动特征和污染物迁移的前提条件是研究基岩介质中裂隙的分布特征和裂隙岩体的渗透性能，其中包括导水裂隙优势方位研究、基岩裂隙水的活跃带分布研究和基岩裂隙渗透参数的计算。为此，结合我国西北某放射性废物处置场丰富的地质资料，对该处置场裂隙发育分布特征、导水裂隙优势方位及其渗透性参数进行了比较系统的分析。通过统计、分析、比较和计算发现，基岩裂隙水活跃带是核素向外界迁移的活跃通道，某低中放废物处置场内的导水裂隙有一个优势方位。并且还求出了某低中放废物处置场基岩裂隙的渗透系数张量。     

基于摄影测量三维点云的岩体结构面自动识别方法

建立了一种用数字摄影测量得到的三维点云数据识别和分析岩石边坡出露的面状结构面的方法。该方法使用每一个点及其相应的邻近点构成的子集平面来形成识别结构面的候选,使用主成分分析(PCA)计算平面法向量并剔除异常点,识别结构面并计算其产状(倾向和倾角)。以甘肃北山一岩石边坡为例,使用该方法进行结构面识别。最后对结构面进行优势分组;同时与实测产状进行了对比,结果表明识别效果较好。     

确定岩体渗透参数的结构面控制反演法

从裂隙渗流的基本运动方程出发,反求岩体的渗透参数是工程控制论中一类典型的偏微分方程分布参数控制反问题,对于这类反问题常用数值法求解．考虑到结构面控水特点,依据岩体渗透系数张量与结构面产状的基本关系式,提出了一种结构面控制反演法．该方法不仅可以反算出岩体的渗透系数张量,而且可以反求出岩体控水结构面的当量渗透系数、渗透系数张量的主值和主方向,同时应用该方法计算的解具有较好的唯一性．以溪洛渡水电站工程为例介绍了这种数值反演方法在确定岩体渗透参数中的应用．     

基于连续随机变量函数的岩质边坡稳定分析

考虑到岩质边坡相关参数的随机性,基于连续随机变量函数,假定滑动面摩擦角φ、表面黏聚力c等服从正态分布;张力裂缝中的水深Zw、地震加速度比α等服从指数分布,推导出岩质边坡稳定性安全系数分布公式;并使用Matlab演算模拟;其结果与蒙特卡洛模拟(MC)结果基本一致。敏感性分析显示滑动面摩擦角对于有平面滑动的岩质边坡稳定性影响最大。     

滑动楔形体的简捷极限变形平衡法

介绍了考虑楔形体滑面变形的简捷极限变形平衡法，认为该法概念明确，分析快捷。传统的极限平衡法只考虑了沿滑动面交线方向的切向力，而忽略了与交线垂直方向的切向力，由此得到一个静定体系并求得静力解。文章经分析及与实验对比，说明不考虑与交线垂直方向的切向力的影响是偏于不安全的，因此在的方法中考虑滑面的变形以求解静不定体系。对楔形体稳定分析的实例表明该简捷分析法的计算结果与实验成果相一致，而极限平衡法得到的安全系数偏高。通过分析，认为楔形体滑面的相对刚度系数对其稳定性影响较大，因此在实际工程中应加以重视。     

面板堆石坝地震永久变形计算方法研究

针对面板堆石坝提出一种地震永久变形的计算方法,该方法以滑动本位移分析法为基本出发点,首先利用有限单元法对面板堆石坝进行静、动力反应分析;然后采用数学规划法,求解地震过程每一时间步的最小抗滑稳定安全系数及相应的滑裂面位置,从而得出整个地震过程中坝体的最危险滑裂面;在最危险滑裂面引入无厚度接触面单元,重新进行有限元动力反应计算,计算出滑裂面各单元的地震永久变莆,结果表明本方法具有合理性和实用性。     

基于交通仿真技术的公交优先预信号方案研究

基于交通仿真技术,对公交优先预信号交叉口进行研究,提出了预信号方案的改善设计以及仿真研究方法.采用TSIS仿真软件,针对预信号方案设计中主预信号相位差、公交候驶区长度的合理取值范围和设计计算方法展开研究,并比较了有、无预信号下交叉口的交通延误状况.示例研究表明,通过设置预信号,公交车平均延误减少,达到了公交优先通行的效果.在交通饱和情况下,预信号控制可以从整体上改善交叉口的运行状况,并能有效保障公交顺畅通行.     

基于强度折减法的岩质边坡稳定性分析

将强度折减技术与快速拉格朗日元法相结合,对某岩质高边坡进行了稳定性分析评价,并与极限平衡法分析结果进行了比较.结果表明,基于强度折减的快速拉格朗日元法不需要假设滑动面形状位置,确定的最危险滑移面是一条具有一定宽度的滑移带,与实际情况极为吻合,它能合理简便地确定边坡的稳定性系数,是进行岩质边坡稳定性评价的有效方法.     

耦合岩体主干裂隙和网络状裂隙渗流分析及应用

对地下水在各项异性裂隙岩体中的三维渗流进行分析，为裂隙岩体渗流计算提供更为有效的模拟分析方法。裂隙系统可以分为主干裂隙和网络状裂隙两类。对于岩体主干裂隙中的水运动使用离散介质渗流模型加以描述，对于网络状裂隙则使用连续介质渗流模型加以描述，并依据水量和水头关系把两者耦合起来。给出了网络状裂隙的等效连续介质渗透系数计算方法和耦合模型中实现源与汇作用的方法。理论分析和实际应用结果表明，耦合模型既能刻画主干裂隙特殊的导水作用，又能体现网络状裂隙的贮水性质，同时便于工程应用。耦合渗流模型被应用到乌江构皮滩水利枢纽的岩体渗流分析中。     

采动影响下回采巷道围岩控制技术与区段煤柱尺寸优化

区段煤柱合理宽度直接影响动压回采巷道围岩控制效果。本文针对崔家寨矿5~#煤层E12505工作面地质条件,提出采用锚梁网索联合支护技术控制围岩变形,并对支护参数进行系统优化。继而根据三维应力状态下煤岩体的极限平衡理论,推导出合理煤柱宽度理论值,同时采用FLAC~(30)模拟软件分析不同宽度煤柱受力状况。理论计算与数值模拟结果综合对比,确定了崔家寨矿5~#煤层回采巷道合理支护参数及煤柱尺寸(6~7m)。研究成果为复杂应力条件下巷道围岩稳定性控制、煤柱宽度的合理留设提供了理论依据。