渗流作用下不同结构土质边坡稳定性模拟

边坡稳定性分析是预测由于各种载荷和环境条件引起的地层沉降、变形和滑移的重要方法。在堤坝中，水体的渗流作用会改变岩土体的力学特性，尤其是土壤的剪切强度。为了分析土石坝在渗流作用下的边坡稳定性，用剪切强度折减法对坝体结构的安全系数、滑移面和位移场进行计算，讨论不同坝体结构在渗流作用下的边坡稳定性，结果表明：剪切强度折减法能够用于渗流作用下的边坡稳定性分析，渗流作用能够劣化土壤的剪切强度。在渗流作用下，坝体结构对边坡稳定性有显著影响，临水侧边坡角α比非临水侧边坡角β越小，边坡越稳定。     

基于强度折减系数的岩土体抗剪强度参数的反演

边坡岩土参数是滑坡治理方案设计的关键,合理确定滑坡岩土参数,对于滑坡治理非常重要。在介绍了目前参数确定的主要方法、分析其影响因素的同时,基于强度折减系数通过反演分析法确定岩土体的抗剪强度参数。     

采用边坡稳定性强度折减法分析弹性应变能突变判据

为分析采用强度折减法确定边坡安全系数过程中边坡弹性应变能随折减系数变化与边坡失稳破坏的内在联系,建立数值模型,记录边坡弹性应变能与折减系数关系曲线;通过对某边坡的分析,绘制弹性应变能与折减系数关系曲线.研究结果表明:采用强度折减法,当边坡处于稳定状态时,折减系数增大引起边坡变形增大,导致边坡体弹性应变能随之增大;但是,边坡岩土体能够承受的弹性应变能是有极限的,当折减系数增大到某一值时,边坡体的弹性应变能达到极限,再增大折减系数将导致边坡失稳破坏;边坡体弹性应变能与折减系数服从指数关系;利用弹性应变能与折减系数关系曲线得到的边坡安全系数与采用其他经典的方法所得边坡安全系数基本一致,弹性应变能随折减系数变化而变化的规律可以作为边坡稳定性强度折减法分析的失稳判据.     

有限元强度折减法在膨胀土堑坡滑坍分析中的应用

由于膨胀土路堑边坡滑坍机理复杂，用传统分析方法难以作出合理的分析和解释．有限元强度折减法采用土的非线性弹塑性本构模型，考虑膨胀力的作用，通过对坡体的应力、应变分析计算，可获得其变形过程和潜在滑面，还能采用安全系数来评价边坡的稳定性．为此，在合理考虑边坡土体强度参数取值的基础上，以面力方式引入膨胀力，尝试用有限元强度折减法和Ansys软件，分析了广西南宁-友谊关高速公路膨胀土堑坡滑坍规律，所得结果令人满意．     

基于颗粒流的局部强度折减法在边坡稳定分析中的应用

岩土边坡稳定问题是土力学中仍未圆满解决的重要课题,边坡的渐进破坏过程是数值分析中的难点。颗粒流方法的特质是模拟大变形、可破坏的问题,用于边坡失稳破坏研究能获得该过程的时空演化规律。边坡失稳往往是由于局部土体的强度降低造成的,为此,运用颗粒流程序建立边坡模型,采用传统的强度折减法获得滑裂带土体区域,通过对滑裂带区域内土体强度的折减实现局部强度折减,以此进行边坡稳定分析。研究表明采用颗粒流结合强度折减法开展边坡稳定分析,通过数值双轴试验建立试样宏观力学响应与颗粒流细观参数之间的联系,不断折减宏观强度参数直至边坡破坏得到的安全系数与极限平衡法结果基本一致,并且能直观地显示边坡破坏的渐进过程及滑移面位置和形状。局部强度折减得到的边坡位移变化较传统强度折减略小。     

考虑渗流作用时边坡稳定性分析方法比较与改进

考虑到地下水对边坡稳定的作用具有很强的工程意义,文中总结了目前工程中分析边坡稳定性常用的几种考虑渗流力方法,并对其假定条件做了归纳。在深入探讨地下水渗流对边坡稳定作用机理的基础上,提出渗流场-应力场耦合作用下基于场变量的有限元新方法。该方法可以进行渗流场-应力场的耦合分析,并利用场变量控制土体强度参数变化来实现参数的连续折减,整个分析过程一次完成,大大简化了计算工作量,其结果也比较合理。最后结合简单算例对以上几种计算方法作了对比分析,阐明了各方法的适用条件,供工程实践参考。     

渗流作用下露天煤矿边坡稳定性数值模拟研究

对露天煤矿均质边坡的渗流场及其对边坡稳定性的影响规律进行研究,根据温度场和渗流场的可比拟性,利用有限元分析软件ANSYS提供的岩土非线性弹塑性Druker-Prager模型及其前后处理程序,对边坡在渗流影响下的内部应力、位移和稳定性进行分析,采用强度折减有限元方法计算边坡的安全系数并得到边坡可能产生破坏的滑移面,这有助于滑坡治理方案的制定。     

深厚覆盖层上RCC重力坝多场耦合强度折减法

强度折减法比极限平衡法理论上更加严密,而局部强度折减法相对于整体强度折减法更加接近岩土工程破坏的实际.为解决深厚覆盖层上碾压混凝土重力坝抗滑稳定计算问题,进一步完善局部强度折减法,针对局部强度折减法中的数值病态、多场耦合求解、初始参数确定、折减过程中相关参数和折减区域动态调整等问题,分别采用h型自适应网格、COMSOL Multiphysics多物理场耦合有限元、粒子群分区反演、渗透率随围压变化、根据应变状态接近屈服的程度及速率大小动态获取折减区大小等一系列措施,提出了改进局部强度折减法.实际工程中河床溢流坝段和左岸岸坡坝段三维有限元模拟结果表明,所提出的方法能克服常规局部强度折减法带来的计算异常,合理获取应急除险加固后大坝的抗滑稳定安全系数.     

边坡可靠性的三维分析

在边坡稳定分析中,考虑滑体的三维效应进行三维极限平衡分析更合理．结合边坡稳定的扩展三维极限平衡法,并考虑岩土参数的随机性,进行了三维边坡稳定可靠性分析,将三维可靠性分析结果和二维可靠性分析结果进行了比较．同时,分别基于二维方法和三维方法进行了边坡失稳破坏概率对于强度参数变异性的敏感性分析;对于岩土体参数可能服从不同概率分布的情况分别进行了可靠性分析,得出了有益的结论．     

基坑土钉支护边坡有限元稳定性分析方法探讨

针对基坑土钉支护开挖边坡的稳定性,应用强度折减法和滑面应力法2种有限元法对基坑边坡是否采用土钉支护获得的安全系数和滑动面形状进行了分析.采用土钉支护的基坑边坡,由于在强度折减时,仅仅对土体强度参数进行了折减,未考虑土钉自身的强度降低,因而,采用2种有限元方法得到了不同阶段下虽然安全系数一致,但滑动面形状和位置不同的结论.提出了将土钉支护对土体以及边坡的作用考虑进去,以实现土钉支护技术在项目工程施工中更具现实的理论意义的意见.     

基于有限元折减法的边坡渗流及稳定分析

渗流作用影响边坡的稳定性．运用商业有限元软件的自带模块,根据节点的水头值和高程的比较模拟自由面和渗透场,计算单元的渗透力,以渗透力代替周边孔隙水压力施加于坡体单元上,然后采用强度折减法进行渗流作用下的边坡稳定分析．算例表明,该方法分析边坡的渗流及稳定是可行的,得到的结果较有效．渗流作用下,边坡的安全系数降低,坡脚的等水头线分布比较密集,渗透力比较集中,发生渗透破坏的可能性比其他地方大．     

弹塑性有限元法在土坡稳定分析中的应用

通过抗剪强度折减弹塑性有限元法研究土坡的总体安全系数及相应的变形状态，通过与传统极限平衡法的对比分析，对强度折减有限元法分析土坡稳定问题的优缺点进行了评价。     

基于强度折减法的边坡稳定性分析

将有限元强度折减法应用于边坡稳定分析中,探讨了该方法的基本原理、安全系数的定义、屈服准则和失稳判据等。采用强度折减法对某边坡进行稳定性分析,并与传统极限平衡法求得的安全系数进行对比。计算结果表明,采用塑性区贯通或特征点位移突变为失稳判据确定的安全系数与传统极限平衡法的计算结果很接近,表明有限元强度折减法能够满足工程应用。建议在有限元强度折减法中联合采用塑性区贯通和特征点位移突变作为边坡的失稳判据。     

改进的重力加载比例法在非均质边坡稳定性分析中的应用

为了解决强度折减法在非均质黄土边坡稳定性计算中的局限性,采用改进的重力加载比例法研究了山西某非均质黄土边坡的稳定性。首先,运用三轴试验抗剪参数,采用Mohr-Coulomb屈服准则,不相关流动法则,应用有限元分析软件建立数值分析模型,分析了计算得到的水平位移与实测的水平位移,验证了改进的重力加载比例法在该边坡中的适用性。然后,将其计算精度和时效与强度折减法的对比,结果表明:对于该非均质边坡,改进的重力加载比例法计算的安全系数与传统的有限元计算方法得到的安全系数的误差为3%,强度折减法计算结果的误差为7.6%;并且改进的重力加载比例法简化了计算过程,减少了计算过程中人工的干预,使得计算速度更快。     

基于容重增加与强度折减法的边坡稳定性对比分析

为了研究容重增加法在边坡稳定分析中的适用性及计算精度,针对一算例边坡采用非线性的有限元法进行数值模拟,基     

基于ABAQUS的边坡失稳综合判据法

在分析有限元计算不收敛、坡体位移突变和潜在滑移面塑性区贯通这3种边坡失稳判据优缺点的基础上,提出边坡失稳的综合判据法,即先进行小变形有限元计算,以计算不收敛为边坡失稳判据,后进行大变形有限元计算,以位移突变为判据。采用综合判据法、运用ABAQUS有限元软件对一个标准算例和一个工程实例进行边坡稳定性分析,并与常用的简化Bishop法进行比较,二者所得安全系数接近,证明了边坡失稳综合判据法的合理可行。     

The Influence of Water Level Change in Slope Stability of Earth Dam

The analysis of seepage flow and slope stability to earth dam in water level change is performed. FEM is used to analyzing the influence of percolation and the results including the pore water head of any point, seepage discharge and so on are obtained. The method of slices is introduced to calculating the slope stability of the earth dam. Through an example it is separately discussed the influence of seepage flow when water level is changed in earth dam slope and the effects of percolation in the stability of the earth dam slope. Some helpful conclusions are gained.This can be making the best of the tow methods and the results can be used in engineering for reference.     

有限元强度折减法在顺溪场滑坡治理工程中的应用

以边坡的稳定性作为评价指标,采用有限元强度折减法和BP神经网络研究顺溪场滑坡在格构锚固结构治理后的效果.根据监测数据,采用有限元强度折减法研究随时间推移边坡稳定性的变化趋势,并采用BP神经网络预测边坡的长期稳定性,来评价边坡治理的效果.结果表明在设计锚固力下,格构锚固结构治理边坡的稳定性系数与极限平衡法计算结果相符;在使用阶段,随时间推移锚索预应力不断损失,边坡的稳定性也随之下降,最初几个月稳定性下降较快,之后变化逐渐趋于平缓,但在较长的一段时间里边坡稳定性仍会缓慢降低.     

有限元离心加载法分析边坡稳定性

从边坡安全系数的基本定义出发,通过边坡"虚拟工况"概念,提出有限元离心加载分析边坡稳定性的方法.在K倍重力场作用下,对边坡岩土内摩擦角进行相应的折减,用有限元计算至极限平衡状态(即边坡综合下滑力增大至K倍,综合抗滑力不变而达到极限平衡状态),从而得到边坡的安全系数K.此法弥补了以往离心加载方法计算边坡稳定性的不足.其计算结果与强度折减法相互认证,表明有限元离心加载法是另一种利用有限元计算边坡稳定性的可靠方法.