基于突变理论的路基边坡冲刷稳定性评价

采用一种结合模糊数学和突变理论的新方法,评价路基边坡在降雨条件下的冲刷稳定性,在充分利用现场监测数据的基础上,建立边坡冲刷稳定性的综合评价体系。为避免人为确定评价因素权重的主观性,将突变理论运用于边坡综合评价中进行多准则评价决策。选取底层评价指标并根据隶属函数进行标准化计算,运用突变模型中的归一化公式得出边坡冲刷的总突变值,进而实现对边坡安全稳定性的评判。最后通过工程实例进行了分析验证。结果表明,该评价方法结合了模糊数学和突变理论的优点,能有效减少评价因素权重确定的人为主观性。     

基于云模型的边坡风险评估方法及其应用

针对边坡风险评估随机性和模糊性共存的特点,在传统模糊综合评判法(FCE)的基础上引入云模型理论,提出一种边坡风险评估方法.选取边坡坡高等7项因素作为评估风险集,将风险划分为5个等级,采用云模型来构建隶属度函数.通过正、逆向云发生器计算权系数矩阵和综合评判矩阵,利用Matlab软件直观生成评价云和"云滴"图来对比分析,综合评价得到边坡风险等级.以大崎山旅游公路边坡为例进行建模分析,将评估结果与传统模糊理论评判方法所得结果进行对比,与实地调查结果相合,分析结果表明该方法是有效的.     

公路边坡稳定性的二级综合评判

为了准确评价公路边坡的稳定性,针对影响公路边坡稳定性因素的模糊性和随机性,选择影响公路边坡稳定性的10个主要因素,并分为两个层次．利用模糊数学综合评判方法,采用专家方法和经验公式法赋予影响因素的隶属函数和隶属值,建立公路边坡稳定性分析的二级综合评判模型,得到公路边坡稳定性的预测结果。将该模型应用于工程实际,结果证明了该方法的切实可行性和有效性。但对影响因素的选择还需要进一步完善和标准化。     

一种基于塑性功和突变理论的边坡临界状态确定方法

基于当前强度折减法的临界状态判据各有优缺点,结合塑性应变能理论和突变理论,提出一种新的反映边坡的临界状态失稳判据。该方法以塑性功作为评价边坡整体稳定性状态的评价指标,以尖点突变模型作为判断边坡失稳与否的理论依据。在具体操作过程中,通过不断调整强度折减系数,记录每个折减系系数下对应的计算模型整体塑性功,建立"整体塑性功-折减系数"曲线,并通过突变理论找出整体塑性功发生突变时对应的折减系数,此时的折减系数即为边坡的安全系数,此折减系数下对应的边坡状态即为临界状态。对单台阶边坡、多台阶边坡进行计算。研究结果表明:基于该方法得到的安全系数与极限平衡法得到的安全系数较接近,尤其与满足力平衡条件和力矩平衡条件的修正简布法所得结果最接近,从而验证了该方法的可靠性。     

考虑尖点突变理论的边坡安全稳定性综合评价

边坡稳定性受多种因素影响而且目前的分析方法仍存在不足,为了更加高效准确地判断边坡的稳定性,实现失稳判据的量化,基于尖点突变理论-强度折减法,运用FLAC3D数值模拟软件,以某工程边坡计算边坡逐步强度折减系数下位移变化情况,建立强度折减系数-位移的突变数学模型,分析在天然工况及地震工况下边坡的稳定性情况,并与强度折减法、极限平衡法进行对比分析。研究结果表明：基于尖点突变理论得出的安全系数与强度折减法、极限平衡法所得安全系数基本一致,验证了此类方法的可行性,为边坡稳定性分析提供了新判据。     

基于灰色定权聚类模型的公路边坡水毁风险等级评价

针对公路边坡水毁风险等级评价因素的灰色性和模糊性问题,提出一种基于灰色定权聚类模型的风险等级评价方法.以福建省泉州市德化县农村公路边坡水毁为例,基于现场调查和数据的统计分析,选取了10个主要影响因子,利用因子分析法计算每个水毁因子的权重;将公路边坡水毁风险划分为四个等级,构建三角白化权函数,建立评价指标体系,利用灰色定权聚类模型定量计算公路边坡水毁风险等级及抗水毁能力,计算结果与现场调查相符合.灰色定权聚类评价模型减少了风险评价过程中主观因素的影响,研究结果对类似的公路边坡水毁风险评估、提升农村公路抗水毁风险能力具有理论及实际意义.     

考虑拉破坏的离散元双强度折减法的岩质边坡稳定性分析

岩质边坡在发生破坏时往往同时存在张拉破坏和剪切破坏。在考虑拉破坏的同时,结合双强度非等比例相关联折减法和强度折减的最短路径理论,改进了传统的双强度折减法,避免了以往双强度折减时选择比例系数的盲目性,所得的边坡稳定性系数更符合最小值理论。综合以上方法提出考虑拉破坏的离散元双强度折减法,并利用离散元软件udec对一顺层岩质边坡进行模拟。结果表明,该方法能够较好地反映边坡破坏过程中粘聚力与内摩擦角的发挥程度,所得稳定性系数与MP法所得结果更为接近,并且小于不考虑拉破坏时所得值。     

基于模糊集理论与CSMR的岩质边坡稳定性分析

将模糊集理论中模糊推理系统与CSMR岩质边坡稳定性综合评价方法相结合形成FCSMR评价方法.其步骤为:首先利用模糊推理系统处理岩质边坡稳定性影响因素所具有的模糊性,然后用CSMR评价方法对岩质边坡稳定性进行评价.将此方法评价大朝山水电站进水口边坡稳定性并与CSMR评价方法相比较.研究结果表明:FCSMR法的评价结果是边坡可能发生平面或圆弧形类似土质滑坡,CSMR评价方法的结果是边坡可能发生大规模平面滑动或楔形体滑动:利用理正软件计算得到发生平面滑动的安全系数为1.918,发生圆弧形滑动的安全系数为1.493,说明边坡发生圆弧形滑动的可能性更大,表明FCSMR评价方法比传统的CSMR评价方法的评价结果更加合理.     

基于层次—集对理论的边坡稳定评价模型

以某露天采场为研究对象,选取层次分析和集对理论相结合的方法对该露天矿山的边坡稳定性进行系统全面的评价。首先对影响该矿山边坡的因素进行分析,得到影响较大的16个评价指标,并以此建立了该露天矿山边坡稳定性风险评价指标体系。再运用层次分析和集对理论分析相结合的方法确定各评价指标的权重值,得到边坡稳定性评价等级。通过定量分析方法对露天矿山边坡工程的稳定性进行了全面评价,能够为露天矿山边坡灾害的治理工作提供一种新的思路,从而有效预防边坡灾害。     

黏性土边坡临界滑动面确定的新方法

为了提出一种可操作性强的黏性土边坡临界滑动面确定方法,在研究简易贯入试验原理的基础上,建立简易贯入次数与边坡承载力的关系式,结合某公路边坡实例,开展简易贯入试验,绘制边坡承载力随深度的变化曲线,从曲线中搜索边坡承载力的突变点,将突变点标记在边坡横剖面图中并连线,依此确定出边坡临界滑动面.将试验所得结果与有限元法和理论方法结果进行对比,验证简易贯入法的可行性和合理性.研究结果表明：简易贯入法适用于黏性土边坡临界滑动面的确定,且可以快速准确地确定出黏性土边坡临界滑动面,为黏性土边坡稳定性分析提供了新的方法.     

边坡岩土参数的改进分析方法

针对高边坡稳定性计算过程中岩土参数选取问题,基于锚索基本试验和声波测试,提出岩土参数的改进计算方法.通过将数值计算和边坡位移观测结果比较,发现利用改进岩土参数数值计算结果与实际观测结果更加接近,验证了边坡岩土参数改进方法的可行性.     

基于滑移线簇分析的边坡极限平衡有限差分法研究

将有限差分数值计算结果同刚体极限平衡分析方法相结合进行边坡稳定性评价,在工程实践中具有较好的理论及应用价值。基于该思想,将滑移线理论引入边坡滑弧的确定中,采用综合极限平衡方法计算其安全系数,建立安全系数与滑移线的函数关系,实现了最危险滑弧的搜索,并由算例验证了各力学参数对边坡滑面位置与安全系数的影响。结果表明,岩土介质的强度与变形参数对边坡稳定与滑面位置均有影响。该方法是现有边坡稳定计算体系的有效补充。     

基于属性数学和联系数学的边坡稳定性评价模型及应用

鉴于边坡稳定的不确定性,本文将属性数学和联系数学理论引入边坡稳定性评价.建立了基于属性数学和联系数学的边坡稳定性评价模型,并应用于边坡评价,取得了较好的效果,为边坡稳定性评价提供了新的方法.     

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。     

大型岩质边坡岩体质量的可拓学理论评价

基于物元模型的可拓学理论分析,提出龙滩水电站高边坡岩体稳定性的可拓学预测方法.利用岩体边坡稳定性等级和影响因子,构造经典域物元和节域物元,应用物元和可拓集合中的关联函数,建立了岩体边坡稳定性等级综合评判的可拓预测模型,通过可拓学评价分析,得到了岩体边坡稳定性的预测结果.实例分析表明该可拓学预测方法能够更加准确、科学地预测岩质边坡质量的等级问题,从而为采取相应的经济合理的支护加固措施提供了更可靠的依据.     

神经网络在黄土边坡稳定性分析中的应用

应用神经网络理论估算黄土边坡稳定性的安全系数,用黄土边坡实例作为输入样本,建立神经网络BP模型,以安全系数作为输出值,进行实验。试验结果表明,该方法计算所得安全系数较为可靠,可用于边坡稳定性分析。     

间歇性强降雨下基于Green-Ampt入 渗模型的边坡稳定性分析

研究了间歇性强降雨作用下边坡稳定性.间歇性强降雨下湿润锋以上土体将会经受干湿循环作用,考虑干湿循环对边坡土体渗透特性及土水特性的影响,改进了传统GreenAmpt入渗(GA)模型;考虑干湿循环对土体强度的劣化作用,建立间歇性强降雨下边坡稳定性表达式.对于不考虑间歇性强降雨作用的边坡,改进GA模型可简化为传统GA模型,说明传统GA模型是改进GA模型的一个特例;利用改进GA模型和稳定性评价方法得到的结果与工程实际情况基本吻合,证明了该方法的可靠性;根据降雨入渗速率的变化特征,降雨过程可分为稳定阶段、持减阶段和突变阶段等3个阶段;传统GA模型与改进GA模型相比在失稳深度和时间上有较大延缓;仅改进稳定评价方法的传统GA模型与改进GA模型相比在失稳深度上一致,在失稳时间上有延缓.     

层状岩质边坡失稳的燕尾突变模型

根据层状岩质边坡含软弱夹层失稳的特点,建立了边坡地质力学模型,应用非线性科学理论中的突变理论建立了完善的边坡失稳燕尾突变模型。研究得出内外环境参数的变化改变系统控制变量的取值。边坡势函数形式发生变化,边坡在演化过程中可能处于稳定状态,也可能处于失稳状态,其稳定性取决于边坡岩体的内在和外界因素。计算了边坡处于失稳状态下系统所释放出的能量。研究结果加深了对滑坡成因的认识,论证了应用突变理论研究边坡失稳现象的可行性。     

土质边坡工程危险性预测的可靠性分析

为预测土质边坡失稳滑坡的危险性,应用可靠性理论和方法建立失稳概率模型,给出基于条分法原理的危险性概率和可靠度指标的计算方法,并将其应用于G208高速公路集宁段路基边坡的稳定性预测。结果表明：基于可靠性原理的土质边坡失稳危险性预测的理论计算结果与沉降实验测量分析结果相吻合,验证了边坡工程可靠性分析方法的有效性。该分析方法为土质边坡工程的危险性预测和评价提供了参考。     

模糊数学与极限平衡在边坡评价中的综合应用

为了对露天矿边坡的稳定性进行综合评价,本着"先定性后定量,先整体后局部"的思想,将基于模糊数学思想的模糊综合评判方法与传统极限平衡理论结合起来,对露天矿边坡稳定性问题进行定性分析和定量评价,并将两种分析结果进行对比和相互验证,从而使分析结果更为合理.结果表明:两种评价方法的综合运用可以发挥二者的相互补充作用,对于评判结果中稳定性差的区域,利用极限平衡法进行定量计算,既能克服单独采用极限平衡法进行评价所产生的巨大计算量,又能弥补模糊数学方法的主观性,从而对露天矿边坡稳定性进行综合评价;同时现场实例分析结果也表明利用两种方法对边坡的综合评价结果与现场实际相符.