基于能量守恒对三维边坡稳定性的分析

本文介绍了一种从能量角度出发,依据能量守恒原理,对边三维坡稳定性安全系数的求解方法,此方法把滑体看成一个不变的刚性体,模拟一根弹簧连接,当滑体处于稳定状态,依据势能最小原理求得滑体的位移,然后求得滑体所受的抗滑力和下滑力,进而求得安全系数,该方法不用考虑滑体内部作用,不用对滑体进行划分,安全系数可以直接求得。     

三维边坡稳定性边界效应分析

利用FLAC3D程序建立边坡三维数值计算模型,分析不同边界条件如全约束边界、半约束边界以及自由边界对边坡安全系数及滑动面的影响。研究结果表明:在全约束边界条件下,边坡的安全系数最高;在半约束边界条件下,边坡的安全系数次之;在平面应变模式下,边坡的安全系数最小,且与自由边界条件下得到的安全系数非常接近;当对称均质边坡的宽高比满足一定条件时,全约束边界与半约束边界等效,由此得到的安全系数及滑动面形态也相同。     

桩基加固的三维边坡稳定性分析

有桩加固边坡稳定问题目前尚无明确规范的计算方法 .通过有限元强度折减法,分析了柔性桩加固边坡,刚性桩加固边坡和刚性桩考虑渗流作用下边坡的安全系数,并将数值模拟结果分别与复合抗剪强度法、BS8006规范中的分析方法进行对比.比较可知:对于柔性桩加固边坡,有限元强度折减法计算边坡安全系数与复合抗剪强度法方法计算结果的误差约为2.0%;对于刚性桩加固边坡,有限元强度折减法计算边坡安全系数与BS8006方法误差约为8.6%,从而验证了柔性桩加固情况下,采用复合抗剪强度法的适用性,以及刚性桩加固情况下BS8006方法的适用性.对于刚性桩,同样条件下考虑渗流作用的影响,边坡的安全系数减小约8.9%.     

西部某机场高填边坡三维稳定性分析

对高填边坡的三维稳定性进行了分析研究.结果表明:三维稳定性分析能较好地评价边坡整体稳定性,克服了由于地形和地貌及其它地质条件的差异,造成各个计算剖面的二维评价结果不协调,不能为工程设计提供强有力支撑的缺点.这一结果有利于正确认识高填边坡的二维稳定性分析和三维稳定性分析结果的相互关系,合理评价该类高填边坡稳定性.     

基于UDEC的边坡稳定性分析

为了露天矿边坡有更好的治理,为其加固和生产提供理论依据,采用离散元软件UDEC模拟边坡失稳状态,探索边坡失稳的新理论和方法。结果表明:边坡的失稳主要受顺坡向的节理面和F1等断层控制。它在将来某种条件下的失稳破坏并会形成前端整体的滑动破坏模式。随着变形块体的下滑破坏,整体坡段也随之逐渐的失稳破坏说明离散单元法模拟的结果与工程地质特征相吻合,采用离散法模拟边坡失稳是完全可行的,为计算露天矿边坡失稳又增加了一种有效的分析方法。     

基于神经网络的边坡稳定性分析

为了评价边坡的稳定性,利用神经网络对样本进行训练。由于传统的BP神经网络存在不足,利用了自适应步长的BP神经网络和Levenberg-Marquardt法,并与传统的BP神经网络进行比较。结果表明,这两种方法在提高计算速度和泛化能力具有优势,其中自适应步长的优点更加明显。在考察训练样本预测的准确性方面,3种BP网络的结果相近。     

含刚性抗滑桩的土质边坡三维稳定性分析

抗滑桩是常用的边坡加固方法,但由于桩-土相互作用的复杂性,难以用经典方法计算边坡稳定性和桩位、桩长、桩距。采用强度折减法,对抗滑桩加固的三维非均质边坡进行弹塑性分析和破坏过程模拟,得出边坡的稳定安全系数和潜在滑动面,在此基础上进一步研究了桩位和桩长、桩距对边坡稳定的影响。研究表明:在潜在滑动面进行布桩时,抗滑桩与坡脚间水平距离为未加固边坡潜在滑动面水平距离的2倍时,稳定安全系数达到最大;抗滑桩嵌入稳定深层的长度宜为2/3倍桩长;三维稳定性分析能有效观察到排桩间的土拱效应,当桩间距为4倍桩径时,桩间土拱起到了较好的阻滑作用。     

基于极限分析理论坡面荷载作用下三维边坡稳定性分析

基于极限分析上限法理论,考虑坡面荷载作用的影响,研究了三维土体边坡的稳定性.通过求解土体内耗功率、重力功率、坡面荷载功率,推导三维土体边坡在坡面荷载作用下的稳定系数计算表达式.编制了稳定系数计算程序,分析了内摩擦角、坡角、坡面荷载、宽高比对边坡稳定的影响规律.坡面荷载边坡稳定系数随着坡面荷载的增加几乎呈线性增加,在较小宽高比时,边坡表现出明显的三维特性,在较大宽高比时,可以忽略边界的约束作用,用二维分析结果代替三维分析结果,为坡面受荷载作用边坡稳定性分析提供理论基础.     

基于PCA-Logistic模型边坡稳定性分析

提出一种基于PCA-Logistic模型算法,并对边坡的稳定性进行预测分析。先用PCA对样本数据进行处理,有效控制稳定性因素的计算数量。选出边坡重度、内聚力、内摩擦角、边坡角四个主成成分进行Logistic建模分析。得出其Logistic回归模型,并运用于边坡稳定性实例分析,与用Logistic回归模型确定权重的模糊综合法进行对比。研究结果表明：PCA-Logistic模型有效的处理样本数据,减少不必要的分析过程,计算得出的边坡稳定性状态与实际情况相符;并与Logistic回归模型确定权重的模糊综合法进行对比,验证其计算结果的准确性,高效性。该方法可在工程地质、采矿工程、经济等众多领域应用与推广。     

基于Fuzzy-AHP的露天矿边坡稳定性分析

对边坡进行稳定性分析是治理边坡工程的基础,正确确定露天矿边坡稳定性对于露天矿山工程具有非常重要的意义。在分析国内外大量露天矿边坡稳定性研究成果的基础上,引入边坡坡度等主要影响边坡稳定性的11个因素,在建立评价指标体系的基础上,将层次分析法和模糊数学理论结合起来,运用AHP法确定评价指标的权重,采用Fuzzy教学方法对边坡的稳定性进行综合评价,得出评价结论。应用该评价模型对某露天矿边坡的稳定性进行分析评价,结果表明,该模型简便可行,结论可靠,具有一定的工程实用性。     

基于量子遗传算法的边坡稳定性分析

目的以量子遗传算法为基础,分析斜边坡的最危险滑动面与其稳定系数,为露天矿安全生产提供理论保障.方法以滑动面稳定系数最小为目标函数、以简化的Bishop法确定的稳定系数的递推方程为约束条件,建立边坡稳定性分析的非线性多目标优化数学模型,设计求解该模型的量子遗传算法步骤,利用MATLAB编程求解.结果实例1求得的最危险滑动面圆心坐标为(-11.91,37.126)m,半径为38.83 m,稳定性系数为1.314,迭代次数为30,迭代更少,但是计算结果与遗传模拟退火算法结果相近;实例2求解的稳定性系数为1.715,计算结果与改进遗传算法结果相近,迭代次数为15,迭代次数更少.结论设计的边坡稳定性评价多目标优化模型合理,设计的量子遗传算法迭代次数更少,收敛速度更快,计算结果可靠.     

基于3DEC的边坡块体稳定性分析

为了解决节理化岩质边坡块体稳定性问题,利用3DEC在运动特征和变形分析方面的优势,探讨岩质边坡块体失稳动态过程,分析块体之间的相互关系,确定关键块体,然后利用块体理论评价其稳定性,为治理设计提供依据.实例应用表明:该方法可直观地模拟块体变形和运动特点,找出关键块体及其边界条件,正确地评价块体稳定性,也为边坡块体间稳定性相互影响问题的研究提供了一种新的更有效的方法,为制定合理的边坡支护措施及验证支护效果提供支撑.     

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。     

基于CDEM的果园乡北侧边坡稳定性分析

由河流下切黄土形成的河谷边坡广泛分布于甘肃省境内,此类黄土边坡在风化作用或人为因素的影响下极易失稳,造成重大的人员与经济损失,因此如何判断此类边坡的稳定性成为学者们所面临的主要问题。本文结合野外踏勘与室内试验,通过中科院的CDEM模拟软件建立相应边坡的模型,计算滑体内部的应力应变分布情况。结果表明,黄土-砾岩-泥岩型边坡中,下部泥岩经风化剥蚀脱落后,在较坚硬的砾岩层下形成空腔,上部黄土与砾岩自重会在空腔根部产生巨大的拉应力。当应力超过砾岩层抗拉强度后,边坡随即失稳。     

基于参数模糊性分析的边坡稳定性研究

岩土工程参数中的各种信息都存在模糊性。通过对岩土样本力学参数试验值的研究，提出样本统计特征分析时应该充分考虑模糊不确定性因素对参数特征值的影响。在确定的参数隶属函数基础上，推导了岩土样本国学参数模糊统计特征值的计算公式。应用实例表明，由于文中提出的计算方法考虑了参数模糊性的影响，其计算结果比按常规统计方法得到的结果更具合理性。采用模糊均值和方差对边坡进行分析后的结果表明，边坡稳定性模糊分析方法是一种更为可靠的分析方法。     

基于模糊综合评判的边坡稳定性分析

在考虑影响边坡稳定性的10个主控因素基础上,进行模糊数学分析并建立一级模糊综合评判模型和二级模糊综合评判模型,最后采用可视化的编程语言Visual FoxPro6．0编程,根据具体边坡的实际情况将主控因素的隶属度输入到主界面上,得到该边坡的稳定性评判结果．研究表明,两种模糊综合评判模型的评价结果与现场情况吻合,并且二级模糊综合评判模型优于一级模糊综合评判模型．     

基于推广SMP准则的边坡稳定性分析

相比土工问题中通常采用的Mohr-Coulomb(MC)准则,推广的SMP(spatially mobilized plane)准则考虑了中主应力对土体强度的影响,该文比较了基于上述两准则计算得到的边坡稳定性差异。首先,通过求解三次方程将推广的SMP准则转化为应力点到等倾轴的距离ρ和应力张量第一不变量I1的线性函数,从理论上推导了平面应变条件下推广的SMP准则与MC准则之间的等效关系。然后,推导了非关联流动法则条件下基于推广的SMP准则的理想弹塑性模型的向后Euler本构积分算法,并将其编入FLAC有限差分软件,通过边坡稳定性分析的数值计算验证了理论推导结果:在平面应变条件下采用非关联流动法则时,推广的SMP准则等效于土体强度参数提高15%后的MC准则,即基于推广的SMP准则的边坡安全系数比MC准则高15%。     

基于JRC-JCS模型的边坡局部稳定性分析

为了建立JRC-JCS模型下的点安全系数计算方法,并对岩体边坡各部位稳定性进行评判,首先推导基于JRC-JCS模型的非线性点安全系数计算公式。然后,研究JRC-JCS模型参数对于点安全系数的影响,并通过算例分析,编制相应的点安全系数程序,应用于边坡各部位岩土体的稳定性分析中。研究结果表明:编制的计算程序的结果与FLAC3D的计算结果一致,从而验证了程序的正确性,并且该程序结果能够反映边坡岩体各部位的稳定情况。     

基于MATLAB神经网络的岩质边坡稳定性分析

对边坡进行稳定分析是治理边坡工程的基础。引入BP神经网络方法,利用MATLAB软件对岩质边坡进行了预测,通过选择对边坡稳定性因素影响较大、在实际工程中容易得到的参数作为输入的神经元,忽略了一些在试验中很难得到的参数,如、值;通过多种训练函数的拟合,确定Levenberg-Marquardt函数为合适的训练算法;通过对网络结构进行优化,提高了模型的计算精度,结果显示该方法具有较好的实用性。