多重影响因素下的边坡稳定性评价方法及应用

 在边坡稳定性评价方法基础上,分析了边坡稳定性评价方法的某些缺陷,讨论了影响边坡稳定性的因素,并对影响边坡稳定性的几类指标进行分析和归类.从地质条件、自然环境、工程设计等角度考虑,建立了一种考虑多重影响因素并结合层次分析法(AHP)和模糊数学的边坡稳定性评价方法,利用该方法对某露天矿山边坡进行了稳定性评价.新分级体系下的边坡稳定性分级结果表明,中区和南区下盘边坡是潜在不稳定区域,需要进一步分析,而上盘边坡的稳定性明显好于下盘边坡的稳定性,这与CSMR的分级结果相近,验证了指标分类的合理性以及该评价方法的可行性.     

陕北黄土边坡稳定性分析

随着国民经济的发展及西部大开发的推进,越来越多的工程项目在黄土地区进行,黄土边坡经常会遇到崩塌、滑坡等失稳破坏问题,影响工程施工的顺利进行或道路的正常使用。本文以陕北地区非饱和黄土为研究对象,对陕北黄土含水量与湿陷性和抗剪强度关系进行试验研究,并理论分析了含水量对边坡稳定性的影响理论分析,得出水是引起陕北地区黄土边坡失稳破坏的主要原因。这对陕北黄土边坡稳定性的研究具有一定的指导意义。     

基于人工神经网络的井泉滑坡稳定性

针对组成边坡的地质条件、岩土体物理力学性质等因素的不确定性、模糊性特点,为了解决准确预测边坡稳定程度的问题,利用人工神经网络技术,在边坡稳定性评价方面进行了探索,建立了一种把人为因素降到最低程度、融定量与定性指标于一体的边坡稳定性综合评价模型,并应用该模型对井泉滑坡工程实例进行了分析。分析结果表明:该模型对井泉滑坡的安全系数与边坡状态判断准确,与实际情况吻合。该模型在边坡稳定性评价方面具有重要的工程应用。     

岩堆稳定性模糊综合评价方法在FAST工程中的应用

如何确定岩堆的稳定性一直是工程界普遍存在的问题,目前尚无用于计算岩堆稳定性的具体规范。由于岩堆是否稳定具有多因素和不确定性,所以采用模糊评价方法具有快捷、准确的优点;而评价过程是否合理的最直接因素是评价指标的选取与分级标准的建立,这里采用定性评价指标与定量评价指标相结合的方式建立合理的岩堆稳定性评价模型;并以FAST工程台址岩堆为例进行验证,得到较好的评价结果。     

泄流坡滑坡稳定性模糊评价

以舟曲县泄流坡滑坡为例,将滑坡的稳定性分为五个等级,选用出了影响边坡稳定的19个因子及其分级标准,据各影响因子在引发滑坡滑动中的重要程度,给出了各因子的二级权重。建立了计算各影响因素隶属度的隶属函数和专家评定结果。利用建立的模糊综合评价模型对泄流坡滑坡稳定性进行评价,评价结果与实际情况相吻合。     

结构性黄土扭剪特性及联合强度破坏应力修正算法

 中国西北地区存在大量的陡峭黄土边坡,降雨或扰动均会导致黄土的结构性大大降低,可能导致滑坡的产生。通过新型扭剪强度测试仪分析了结构性黄土在扭剪试验过程中的破坏特征,基于扭剪试验结果对可以综合考虑结构性黄土抗拉及抗剪特性的联合强度公式进行了验证,并基于联合强度研究了土体破坏应力的修正算法。结果表明,原状黄土、重塑黄土的破坏扭矩随含水率增大而逐渐减小,且原状黄土的破坏扭矩大于重塑黄土;扭剪强度试验中破坏应力圆与联合强度破坏线相切,验证了联合强度公式具有合理的试验基础;基于联合强度提出的土体破坏应力修正算法,可为黄土边坡灾害评价提供更加切合实际的强度理论。     

大型深层牵引式滑坡的处治方案研究

针对某高速公路路堑边坡滑坡现象,基于滑坡路段的工程地质条件和深层水平位移测试数据,确定了滑坡类型,利用Plaxis有限元软件对比分析了针对滑坡类型提出的3种处治方案,综合考虑施工工艺、环境保护等影响因素确定了最佳处治方案,通过深层水平位移监测验证了滑坡处治效果.研究结果表明:该滑坡面积和滑块体积大、影响土层厚,为大型深层牵引式滑坡;分级支挡、单排h型抗滑桩和清方减载3种处治方案条件下边坡稳定性安全系数接近,最佳处治方式为施工工艺最成熟的分级支挡;治理后的深层水平位移监测结果表明处治方案能够保证边坡的稳定性.     

海原特大地震红土川滑坡拟静力强度折减法模拟分析

为研究黄土物理力学参数对滑坡稳定性的影响,通过拟静力强度折减的方法进行红土川滑坡的模拟分析,研究了地震动输入及岩土体强度指标:黏聚力、内摩擦角对黄土-泥岩的二元结构滑坡的影响。结果表明:在地震输入为0. 70g时,接近边坡的极限状态,稳定性系数为1. 01。在此地震输入下,当黄土黏聚力为21 k Pa、内摩擦角为28°时,其稳定性系数为1. 00,可见在黄土物理力学参数相似的红土川地区,0. 70g可作为该地区参考的地震输入。并且将红土川滑坡所在区域划归成Ⅸ度区时,相对较稳定;而划归成Ⅹ度区时,稳定性系数小于1。鉴于此处已形成滑坡,则划归为Ⅹ度区更加合理。可为减轻黄土地区滑坡灾害提供基础资料与参考。     

海原特大地震红土川滑坡拟静电强度折减法模拟分析

为研究黄土物理力学参数对滑坡稳定性的影响,通过拟静力强度折减的方法进行红土川滑坡的模拟分析,研究了地震动输入及岩土体强度指标:黏聚力、内摩擦角对黄土-泥岩的二元结构滑坡的影响。结果表明:在地震输入为0. 70g时,接近边坡的极限状态,稳定性系数为1. 01。在此地震输入下,当黄土黏聚力为21 k Pa、内摩擦角为28°时,其稳定性系数为1. 00,可见在黄土物理力学参数相似的红土川地区,0. 70g可作为该地区参考的地震输入。并且将红土川滑坡所在区域划归成Ⅸ度区时,相对较稳定;而划归成Ⅹ度区时,稳定性系数小于1。鉴于此处已形成滑坡,则划归为Ⅹ度区更加合理。可为减轻黄土地区滑坡灾害提供基础资料与参考。     

顾及混沌特征识别的黄土滑坡变形预测与稳定性评价

为准确评价黄土滑坡的稳定性,以张沟滑坡为工程背景,先在现场调查基础上,利用传递系数法计算滑坡目前的稳定性系数,并以其划分滑坡目前的稳定状态;再基于滑坡变形数据,构建了顾及变形数据混沌特征识别的变形预测模型,并利用变形预测结果来判断滑坡稳定性的发展特征.实例分析结果表明：张沟滑坡具有显著变形迹象,现状稳定性相对较差,稳定程度存在一定的局部差异,在不利工况条件下,多处于不稳定状态,失稳风险较大;同时,滑坡后续增加速率相对略大,且无显著收敛趋势,因此,张沟滑坡稳定性将会进一步降低.通过上述研究,为黄土滑坡的稳定性分析提供了一种新思路,可在其基础上进一步拓展类似工程的应用.     

DDA强度折减法及其在东苗家滑坡中的应用

为了分析滑坡的稳定性以及预测滑坡的失稳模式,该文在DDA(discontinuous deformation analysis)方法以及强度折减法研究的基础上,提出了DDA强度折减法。通过对西北某黄土高边坡的算例分析验证所提出的方法。验证结果表明:DDA强度折减法计算所得稳定系数为1.20,与极限平衡法计算结果一致,且其潜在的滑动面也相近。在此基础上,该文将DDA强度折减法应用于小浪底水利枢纽近坝区的东苗家滑坡稳定性及破坏模式分析中。分析结果表明:东苗家滑坡体的稳定系数为1.07;其可能的破坏模式为中部推移式滑动和后缘牵引式滑动的复合破坏模式,前缘滑塌体对其整体稳定性起支撑作用。     

甘肃省东乡县下坪山滑坡特征及稳定性评价

黄土滑坡是西北地区人居与城镇建设安全的重大隐患,正确认识黄土滑坡的发育特征和形成机理,对于开展滑坡灾害风险评价、预测预警、工程治理及防灾减灾等方面具有重要的战略意义?为了保障黄土脆弱地区生态保护和高质量发展,解决滑坡在实现乡村振兴战略过程中对规划和建设的影响,本文在对甘肃省东乡县陈家下坪山滑坡进行地质勘察和现场调查的基础上,通过地面调查、钻探和探槽等多种手段,结合区域环境详细研究滑坡发育的特征,阐明了地形地貌、地层岩性、坡体结构、水文地质、大气降水和人类活动对滑坡的影响。运用定性分析与定量计算相结合的方法,系统分析评价了下坪山滑坡在不同工况下的稳定性。结果表明,下坪山滑坡为老滑坡整体复活,属于中型黄土—泥岩滑坡,其运动特征为间隙性下错的牵引式低速滑动,降雨和人类工程活动是该滑坡稳定性的敏感因素;滑坡目前处于基本稳定状态,受裂缝大量发育的影响,局部有发生滑动的可能性,但未来环境变化会导致滑坡整体滑移失稳的可能性大;依据滑体原始冲沟为界将下坪山滑坡分为东西两块,西侧整体稳定性好于东侧,东西两处滑坡块体在遇暴雨或地震沿现有滑面发生再次滑动的可能性较大。在西北内陆暖湿化的大背景下,该区黄土老滑坡存在复活的风险,应进一步加强相关的监测工作。     

原状黄土一维蠕变试验及蠕变模型

中国高速公路银百线陕西境段的控制性工程支党河特大桥经过黄土大沟壑地区,区内存在一大型HP15古滑坡体,从长期角度看可能对桥梁后期稳定性存在威胁,为合理制定防范措施,需要研究黄土的长期蠕变特性.基于该工程面临的实际难题,开展了HP15滑坡体原状黄土在不同应力状态和含水率下的单轴蠕变特性实验,建立了基于Burgers模型的单因素、双因素元件蠕变模型,并通过实验数据曲线拟合的方式建立了考虑时间、含水率和应力状态的3因素经验蠕变模型,扩展了蠕变模型的适用范围,进一步提高了模型对实验黄土蠕变特性的表达,同时也为该黄土边坡的长期损伤防治提供实验基础和理论指导.     

基于动态强度双折减系数法的滑坡灾变过程模拟

为了模拟滑坡的灾变过程,提出了动态强度双折减系数法,实现了对滑坡折减系数的合理分布,通过对李家湾滑坡灾变过程的模拟,分析了各个位移分量变化趋势。结果表明,位移突变以破积土前缘最为突出,依据应变累积速率的不同,可以将整个灾变过程划分为稳定状态、欠稳定状态和失稳状态。通过失稳判别和双折减系数的处理,对李家湾滑坡进行了稳定性评价。结果表明,动态强度双折减系数法评价滑坡稳定性偏于安全,经过处理得到的滑坡综合安全储备都要小于整体强度折减法的结果,但两者的结果相近,说明动态双折减系数折减在用于滑坡的灾变过程模拟和稳定性评价都是合理的。     

南江县坪河乡九义校滑坡稳定性分析

通过野外调研和搜集现有资料,系统地分析了巴中市南江县九义校滑坡的地质环境和滑坡特征。根据坡体的结构及形态特征研究了滑坡的形成机制,判定九义校滑坡为牵引式土质滑坡,破坏模式为蠕滑拉裂。最后分析各工况的影响因素,并运用传递系数法进行滑坡稳定性验算,得出稳定性计算成果,内聚力c值和内摩擦角φ值的变化对安全系数K的影响。经过稳定性分析计算说明,该滑坡在天然工况下整体稳定性较好,在暴雨下处于欠稳定状态,易产生整体滑动,说明降雨无疑对滑坡的形成发展起到了至关重要的作用。为了防止雨季期间雨水下渗降低坡体稳定性,造成滑坡土体失稳或局部溜滑变形破坏,威胁危险区内人民的生命财产安全,建议尽快开展该地质灾害体的工程防治。     

基于突变理论的边坡监测预警概率性模型研究

为解决边坡系统演化过程中不确定因素的影响,得到非确定性的边坡预警结果。结合突变理论与广义胞映射理论提出了一种边坡监测预警概率性模型。该模型采用尖点突变理论识别边坡稳定状态;将边坡稳定性演化结果视为随机事件,基于广义胞映射理论计算滑坡在某一时刻准时发生、提前发生、滞后发生、滑坡不发生的概率,从而实现边坡概率性预警。利用该模型计算了某黄土区工程边坡在某时刻发生失稳的概率为100%,且滞后发生的概率为83.8%,判定边坡系统突变会在该时刻之后发生,预警结果与实际情况一致,验证了该模型的有效性。与传统模型相比,概率性预警模型可提供更丰富合理的信息,有助于提升监测预警的准确率,为边坡监测预警研究提供了一种新思路。     

极限平衡法对某工程滑坡的计算与分析

由于黄土的结构比较松散,粘聚力、内摩擦角等土力学参数偏小,在强降雨等外部因素的影响下,极易发生滑坡事故。本文以某黄土地区的工程滑坡为研究对象,采用极限平衡法,对该滑坡三个剖面进行了总抗滑力、总下滑力及稳定性系数的计算。通过分析计算结果,对三个剖面的稳定性现状及可能出现的剪出口位置进行了预测,为滑坡治理方案的制定提供了依据。也为同类工程的分析与计算提供了经验。     

顺层牵引式路堑滑坡综合整治方案

通过对粤北山区龙怀高速公路K167公路路堑滑坡成因机理进行分析,得出该滑坡是基于区域地质构造揉皱挤压、滑体岩体破碎、滑带土全风化炭质页岩泥化、滑床强-中风化炭质页岩隔水层、路堑开挖坡脚等因素造成的滑塌。分析滑坡现状、结合地质资料、参照深孔位移监测数据确定滑体最大厚度为20 m、滑坡形态呈近似弧形及滑面位置等。在此基础上,采用GEO-Studio边坡稳定性模块SLOPE/W极限平衡法进行稳定性计算;并采用适当卸载+抗滑桩+锚索框架梁辅以排水措施治理该滑坡。通过2个雨季的考验,变形趋稳,证明该处置措施可行有效。     

基于BP神经网络模型的滑坡易发性评价方法

滑坡是中国频发的地质灾害,滑坡的易发性评价涉及多种影响因素,如何利用多影响因素进行精确、有效的滑坡易发性评价是滑坡减灾防灾工作的重点和前提。为探讨基于反向传播(back propagation, BP)神经网络模型的不同滑坡易发性评价方法的适用性,以川西蒲江县为研究区,通过实地调查与编录,筛选地质、地貌、环境等12类影响因子,分析各影响因子与滑坡的相关性,确定影响因子的权重大小,构建BP神经网络模型,完成因子权重法和栅格赋值法的滑坡易发性评价图编制和精度评价。结果显示：研究区筛选的12类滑坡影响因子不存在线性相关,坡度、地形湿度指数(topographic wetness index, TWI)和距道路距离对区内滑坡发育影响明显,利用滑坡影响因子构建的BP神经网络模型可对滑坡易发性进行有效的定量评价。综合现场调查与接收者操作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线精度分析,结果表明：基于BP神经网络模型的栅格赋值法和因子权重法曲线下面积(area under curve, AUC)分别为0.86和0.798,栅格赋值法评价精度优于因子权重...     

织金县垮坡组滑坡变形失稳原因分析

为研究垮坡组滑坡变形失稳原因及影响因素,结合已有的资料和地质调查资料分析,运用构造地质学、工程地质力学、无人机、物探等手段方法进行了研究。结果表明:从整个地质环境来看该斜坡体已经具备了滑坡的地质条件;连续几天的强降雨增加了滑坡体自重,极大降低了滑坡的稳定性,降雨是促使滑坡滑动的主要外在因素;在连续强降雨情况(达到饱水工况下)失稳,其变形破坏模式为压致-拉裂型。