边坡稳定分析中圆弧与折线滑动面对比分析研究

以分析圆弧和折线两种滑动面以及简化Bishop法和通用条分法两种方法对边坡稳定分析结果的影响为目标,基于极限平衡理论,采用边坡稳定分析软件Zslope,以均质边坡、加筋边坡以及成层土非均质边坡为例,计算中采用圆弧和折线两种滑动面,以及简化Bishop法和通用条分法两种极限平衡方法,分析比较其安全系数和临界滑动面的差异.研究结果表明,当滑动面为圆弧滑动面时,简化Bishop法与通用条分法计算得到的安全系数和临界滑动面位置基本相同;与圆弧滑动面相比,折线滑动面得到的安全系数偏小,对于加筋边坡以及非均质边坡,折线与圆弧滑动面搜索到的安全系数差别可能会较大,圆弧滑动面容易陷入局部极值,而折线滑动面则更有利于搜索到全局极值.研究成果对于边坡工程设计具有一定的参考价值.     

一种自由搜索边坡最危险滑动面的新方法

以边坡稳定性计算的Janbu条分法为基础，提出一种改进的遗传算法（MIGA），在无需对边坡滑动面形状进行假设的前提下能自由搜索最危险滑动面并计算其安全系数。MIGA法模拟了生物进化的过程，克服了传统方法容易陷入局部极小值的缺点，是一种全局优化算法，且具有比简单遗传算法（SGA）更高的搜索效率。在工程实例中，通过与其他方法进行对比分析，用MIGA法计算得到的安全系数最小，且搜索到的最危险滑动面最接近实际情况，证明了该方法的优越性。     

基于和声算法与粒子群算法的边坡稳定性分析

基于和声搜索算法与粒子群优化算法,在条分法框架内,提出一种考虑土体渐进破坏的稳定分析新方法。对给定的滑动面,利用和声搜索算法寻找出能使该滑动面具有最大抗滑稳定安全系数的内力分布,其间可以考虑土条发生局部破坏后的内力调整过程。利用粒子群优化算法搜索出土坡最危险的滑动面。将该新方法应用于简单土坡的稳定分析中,计算结果表明,该法更真实的模拟了土体的实际破坏情况,与传统极限平衡方法所得结果的比较也证明了新方法的合理性。     

青海地区水利工程深基坑边坡稳定性计算方法的研究与应用

为了研究适用于青海地区水利工程深基坑边坡稳定性的计算方法，本文将瑞典条分法中的圆弧滑动曲面改为抛物线滑动曲面，通过调整抛物线系数计算各滑动曲面的安全系数，确定最危险滑动曲面，利用增加土体的条分数量进行多次迭代计算，以工程实际案例验证该计算方法的适用性。结果表明：最危险滑动曲面与土体条分数量无关，随着条分数量的增加，安全系数精确度提高。本研究计算方法更加符合高原黄土基坑工程实际情况。     

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.     

索风营水电站Dr2危岩体稳定安全度有限元分析

采用边坡稳定分析的非线性有限元混合解法对索风营水电站Dr2危岩体的稳定性进行了分析,即由强度折减法搜索其可能滑动面,确定危岩体最可能的破坏方式和滑动面位置,然后重新建立模型,加入搜索得到的滑动面和加固措施,由有限元迭代解法求得其滑动面的安全系数.通过该法确定了Dr2危岩体最危险滑动面,并计算得到了每项加固措施对危岩体抗滑稳定安全性的贡献度,为加固措施的优化提供了一个很好的参考依据.     

圆弧滑动法中总应力法和有效应力法适用性辨析

针对地下水条件下圆弧滑动法中总应力法和有效应力法2种计算方法的假定,指出总应力法是从土条整体极限平衡角度分析的直观方法,但仅考虑了滑弧面上的水压力,在不考虑土条侧向作用力的瑞典条分法中使得安全系数计算值显著降低,需采用修正的总应力法公式;而有效应力法是以浮力形式综合考虑土条各侧面(含滑动面)上水压力的隐性方法,虽不完全...     

基于人工蜂群算法的水平条分法边坡稳定性分析

根据极限平衡原理,推导出了适合地震作用下成层状岩土体边坡稳定性计算的水平条分法公式,并将人工蜂群算法用于水平条分法边坡最危险滑动面搜索,提出了基于人工蜂群算法的边坡稳定性的极限平衡水平条分法.算例分析表明,该方法能快速搜索到全局最优解,稳定性计算结果是可靠的,适合成层状岩土体边坡稳定性分析.     

红透山尾矿库坝体抗滑稳定性

针对红透山尾矿库坝体抗滑稳定性问题,以坝体土层分布规律及各土层组成成分为研究对象,由室内试验确定各土层的基本物理力学参数和渗透系数,由数值模拟分别对不计条块间作用力的"瑞典条分法"和计条块间作用力的"简化Bishop法"进行抗滑稳定性计算.拟合计算结果表明:尾矿库坝体抗滑性较为稳定,最危险滑动面出现在坝脚附近,较小的安全储备将导致坝体存在整体滑移的危险;应适当减小坡面坡度并采取坝坡处均匀放矿的方式以增强尾矿库坝体的整体稳定性.     

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.     

软土地基上填土土坡滑动颗粒流模拟

采用颗粒流方法的基本理论,结合软土地基上填土土坡稳定工程实例,利用二维颗粒流程序(PFC2D)对土坡的接触应力场和位移场进行了模拟。根据土坡位移场的变化来确定滑动面的位置和形状,克服了传统连续介质力学的宏观连续性假设,这比传统土坡临界滑动面搜索方法更加合理。颗粒流方法模拟的滑动面近似为对数螺旋面,这与滑坡后实测的滑动面形状比较吻合。基于瑞典圆弧滑动法和颗粒流位移场得到的滑动面,计算和比较了土坡稳定的安全系数。     

稳定性分析方法对均质土坡计算结果的影响

以一均质土坡为例,分别采用瑞典法、毕肖普法、简布法等极限平衡法以及有限元强度折减法计算该土坡的稳定性.研究了土条数目对条分法、网格密度对强度折减法的影响;并对这几种土坡稳定性分析方法的计算结果进行了对比分析,结果表明:极限平衡法和有限元强度折减法两类方法计算得到的安全系数和滑动面基本一致,极限平衡法得到的安全系数偏安全;各方法计算的模型划分得越精细,得到的安全系数越小,但随着精细程度的增加,安全系数减小的趋势趋缓.     

支护和支撑在基坑整体稳定中的作用

利用条分法的计算原理 ,并考虑支护和支撑的作用 ,通过搜索潜在滑动面及圆心位置 ,编制了适用于基坑稳定的分析程序 ,而且对计算结果作了分析     

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.     

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。     

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。     

边坡抗滑稳定可靠性分析

为了利用一次二阶矩法计算边坡抗滑稳定的可靠指标，针对抗滑稳定分析中的条分法，提出了从极限条件出发，通过在边坡最上面一分条上施加一假想力，使得边坡整体处于极限平衡状态来构造用于Ｂｉｓｈｏｐ法进行可靠性分析的功能函数，并具体给出了基于Ｂｉｓｈｏｐ法进行可靠性的功能函数的推导过程，通过算例与用瑞典条分法、传递系数法进行可靠性分析的结果进行了比较。     

非线性破坏准则下的边坡稳定分析

岩土介质破坏准则具有非线性。研究了在非线性破坏准则下利用静力平衡条件进行土坡极限平衡法稳定分析,对瑞典圆弧条分法和整体稳定分析法及毕肖普条分法等土坡稳定分析方法采用非线性破坏准则下的强度参数计算,推导出了安全系数计算公式。     

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。     

盾构施工开挖面稳定分析研究

以西安地铁盾构施工为背景,研究了盾构施工时开挖面的稳定性,借鉴粘性土坡稳定分析方法中的费连纽斯条分法的基本原理,推导出了三维情况下无限条分法计算开挖面稳定性的解析公式,并通过算例,引用生物遗传进化法的思想,搜索出了最危险滑裂面,确定了保证开挖面稳定的盾构施工最小支护力.