高边坡施工期变形预测遗传神经网络模型

基于BP网络存在的不足,将遗传算法引入到BP网络模型中,建立了高边坡施工期相邻层开挖暂停阶段变形预测遗传神经网络模型,对边坡时效变形进行预测,并对预测的结果进行检验,结果表明模型取得较好的预测效果,可供类似工程参考使用.     

边坡变形时序分析的进化-自适应神经模糊推理模型

变形监测与预报是保证边坡工程施工安全与工程质量的重要措施,但由于位移时间序列的强非线性,边坡变形预报成为非常困难的问题.自适应模糊神经推理系统(ANFIS)有优越的学习和泛化性能,而遗传算法(GA)是优秀的全局优化工具.采用遗传算法优化ANFIS参数,并编制了相应的计算程序.结合三峡工程永久船闸施工变形监测和新滩滑坡变形监测,建立了边坡变形时序分析的GA-ANFIS智能模型.为了对比该模型的预测精度,采用GA优化支持向量回归(SVR)和BP神经网络的模型参数,编制了GA-SVR及GA-BP程序,对相同的算例进行了变形预测分析.按滚动预测法对三峡永久船闸高边坡和新滩滑坡的计算结果表明,文中提出的GA-ANFIS模型能够获得比GA-SVR和GA-BP模型更高的预测精度,可以应用于边坡工程变形监测预报分析,并为类似工程提供参考.     

边坡变形预测研究现状与发展趋势

我国自然边坡地质灾害造成的损失仅次于地震;一批国家重点工程项目的开工建设又形成了很多人工高边坡,这些边坡的变形与稳定影响工程安全,因此,开展边坡安全监测具有十分重要的意义。本文从变形破坏机理、变形监测数据处理、变形预测模型等方面就边坡变形预测的现状进行了深入分析,并就边坡变形预测的发展方向进行了探讨。     

三峡永久船闸高边坡开挖变形智能预测

将人工神经网络与遗传算法相结合,提出了一种用于预测边坡变形智能化的方法－进化神经网络方法,它应用遗传算法搜索最优的神经网络模型来描述岩体参数与岩体变形之间的非线性关系,进而在全局范围内进行岩体力学参数的最优辨识,并以此参数Ｅ计算边坡变形,将其应用长江三峡工程高边坡的开挖变形预测,取的较好的效果。     

高填土边坡中双排桩扶壁式挡墙设计方法研究

双排桩扶壁挡土墙是高填土边坡的一种新型支挡结构,由于能较好控制边坡变形大和解决施工安全较差的问题而得到了推广应用.但是,这种支挡结构用于高填土边坡支护的设计计算较为复杂,且没有统一的计算方法,对指导设计带来一定的困难.文章根据高填土边坡双排桩扶壁挡土墙的受力特点,提出了一种基于模型试验和工程实测平面刚架模型的简便设计计算方法.将这种方法应用于某法院建筑填方高边坡治理方案设计,并对设计边坡的最危险工况利用有限元行了数值分析,模拟结果与设计方法计算结果吻合较好.边坡自施工开始进行了连续位移监测,竣工完成近一年半后水平位移最大值为21.3 mm.通过该工程实施结果表明,文章提出的设计计算方法方便可靠,对后续类似边坡工程设计具有一定的借鉴意义.     

土石混杂高边坡稳定性分析数值方法研究

基于整体强度折减法和局部强度折减法的边坡稳定性分析数值方法,只能获得单一的边坡安全系数和边坡在临界失稳状态下的位移数值参考值.为了掌握边坡的变形破坏过程和稳定性情况,通过FLAC3D中的Extrusion功能和自定义程序,实现对折减区域、强度折减计算精度、强度折减范围的控制,使强度折减法更加契合土石混杂高边坡在实际工程状况下坡体的稳定性分析.以鄂西山区高速公路典型土石混杂高边坡为研究对象,通过建立边坡的三维数值模型,根据实际工况调整边坡的计算强度折减范围,实现对土石混杂高边坡的稳定性分析,所获得分析结果与实际边坡工程监测数据相吻合.计算结果表明,该方法合理反映了土石混杂边坡在施工的各个阶段的变形破坏特征及滑动面存在区域,相比较与传统的稳定性分析方法可更好的量化边坡变形破坏状态,研究成果可为土石混杂边坡的稳定性分析提供有效参考.     

红层软岩高边坡的时效变形特性

为了研究边坡工程的长期稳定性,有鉴于红层地区的工程建设日益增多,受红层特殊工程地质特性的影响,红层软岩边坡在其整个寿命期内是一个逐渐“衰老”的过程,开挖边坡在运营5～10年以后常出现各种严重地质病害和安全风险,而在前期边坡稳定性评价中往往都采用传统的极限平衡法计算,但其无法根据红层特性预判边坡的长期稳定性和时效变形特征,无法指导工程设计制定出既经济又安全可靠的针对性预加固措施,因此为日后的长期安全运营留下了较大隐患。以西南红层山区某快速通道项目隧道改路基的深挖路堑100m级高边坡工程为例,通过FLAC3D建立了包含特殊节理裂隙单元的复杂数值模型,计算获得了边坡潜在变形范围、潜在滑面位置、深度等,对比分析了边坡刚开挖完成时、未加支护工程蠕变20年和增加支护工程蠕变20年后这三种工况下的长期稳定状态、位移及应力变化等时效变形特性,计算结果表明：红层地区高边坡在长期服役环境下会发生蠕变、应力松弛、软化破坏等复杂变形行为,其普遍存在于实际工程中,后期针对性的支护方案应高度重视红层软岩高边坡的时效变形问题。本文的计算结果成功应用于最终工程设计中,填补了传统计算方法难以分析解决此类问题的空白,以期为今后红层地区这类高达100m量级的软岩高边坡开挖后的时效变形特性研究和加固设计提供一定的参考和借鉴作用。     

基于三维数值模拟的高边坡开挖安全预测

通过对广乐高速K102路堑高边坡进行开挖实况数值模拟,利用ABAQUS三维数值模拟对高路堑边坡开挖施工过程中的边坡表面水平位移和深层水平位移的拟合,根据现场监测结果对边坡安全预测.研究表明:利用ABAQUS有限元程序能够有效模拟高路堑边坡的开挖加固过程,与现场监测结果相对应;三维数值模拟能够模拟非规则边坡的开挖,反映边坡的变形及内部塑性应变区,对现场边坡开挖加固具有指导意义;三维数值模拟所得的表面位移与深层位移结果与实测结果取得较好的拟合,计算结果合理可靠,根据位移变化突变点进行安全预测具有可行性.     

深凹露天转地下开采高陡边坡变形与破坏规律

以大冶铁矿为工程背景,采用相似材料模型实验和数值模拟计算相结合的方法,对深凹露天转地下开采高陡边坡的变形和破坏规律进行了系统研究.首先,模型相似实验中,采用百分表、压力传感器和近景摄影测量等手段监测模型的应力应变和破坏特征,对围岩位移和破坏裂纹进行系统分析,揭示了高陡边坡的变形和破坏基本规律.其次,采用有限差分软件,从地表沉降量、应力值变化和塑性区分布等方面与相似材料实验结果进行了对比分析.结果表明,高边坡竖向最大沉降为28.2mm,围岩破坏程度随着开采深度的增加递增,塑性区范围不断扩大,剪切破坏主要集中在两侧边坡的边脚部位.相似模型实验和数值模拟相结合可以较好地揭示深凹露天转地下开采过程中高陡边坡的变形和破坏基本特征,是一种较好的理论研究方法.     

某料场高边坡开挖有限元数值模拟研究

根据某料场高边坡的实际地质地形特征,建立了三维边坡开挖数值模型,模拟了该边坡从天然工况到逐级开挖工况下的开挖变形形态、应力状态及边坡稳定性等,并进行了系统的研究.结果表明,数值计算模型能够比较真实地反映边坡实际情况,数值模拟的结果是可靠的、合理的,能够在此基础上对边坡以后的应力场、形变场特征作出较好预测.     

三峡库区巴东组泥灰岩顺层缓倾高边坡变形破坏模式研究

三峡库区广泛分布的巴东组泥灰岩工程性质较差,分布在此地层中的泥灰岩高边坡稳定性引人关注.结合泥灰岩的工程地质特性,建立了巴东组泥灰岩顺层缓倾岩体工程地质模型.并以此为基础,根据岩性组合特征与结构面特征,分析了其变形破坏模式主要为滑移或者滑移压致拉裂模式.最后,基于UDEC对巴东白岩沟高边坡进行了变形演化过程数值模拟,结果显示白岩沟高边坡变形破坏经过了2阶段:坡脚开挖使切坡产生了蠕变,而降雨使得边坡稳定性态发生突变,发生滑移破坏,这给此类型高边坡的治理一个启示,做好边坡地表防水、地表与地下排水,对边坡十分重要.     

基于修正GM(1,1)模型的岩体边坡预测分析

岩体边坡是一个复杂的未知系统,灰色系统理论能较好地阐释其中某些规律.岩体边坡的监测和应力变形预测分析是一项意义重大的工作.针对强随机性的边坡监测时间序列,提出了考虑斜率修正的灰色GM(1,1)预测模型,提高了灰色模型的建模精度.同时,将该模型应用于锦屏一级水电站左岸高边坡中某部位岩体的应力发展趋势预测,发现该改进GM(1,1)模型适合于短期趋势预测,并揭示了该部位岩体的应力发展模式,为后续研究工作提供参考和研究基础.     

水电工程边坡施工全过程信息模型研究与应用

针对水电工程边坡施工期信息管理及可视化分析存在工程模型及信息动态属性描述片面、信息表达不全面等问题,该文将现代信息技术与工程建设深度融合,以感知、分析、控制的智能建造理论为基础,借鉴建筑信息模型(building information modeling, BIM),提出水电工程边坡施工全过程信息模型的建立方法和实现过程,构建了在线分析、动态跟踪、反馈预警的施工综合管控体系。采用Visual C#网络编程技术,构建了集进度、质量、安全于一体的水电工程高边坡施工全过程的现代化信息模型管理平台。以白鹤滩水电站坝肩边坡为实例应用,实现该边坡设计、施工过程与成果的全面数字化管理,有效改善了传统的水电工程施工信息散乱、效率低、难流动的工作模式,有利于控制施工进度、降低施工过程的安全风险,直接指导现场施工生产,具有较大的工程应用价值。     

降雨—变形耦合预警模型在荔景山庄边坡的应用

针对城市边坡开挖引发滑坡地质灾害给人民的生命和财产造成不可弥补的伤害的问题,本文建立了荔景山庄边坡的降雨—变形耦合预警模型。首先通过调查工程的位置交通情况以及地质环境特征,利用Geostudio软件模拟降雨入渗和变形情况,对边坡潜在变形机制进行了分析,并且根据四色预警指标分别建立了降雨预警模型和位移切线角模型,从而建立安全有效的降雨变形耦合预警模型,这将对其他地区边坡预警模型的建立具有指导意义。     

滑坡监测预警云平台系统的设计及应用

设计一套滑坡监测预警的云平台系统,采用模块化设计方式建立云平台系统网络,开发独立的监测管理软件系统;在云平台中建立灰色Verhulst模型,对实测数据进行处理,通过灰色Verhulst模型对边坡的变形趋势进行预测,预测边坡可能产生滑坡的时间,实现对滑坡的提前预警.系统经过调试后部署于广西百色市田林县公路两旁的边坡进行实测,结果表明:滑坡云平台系统能够有效地监测边坡的变形,通过灰色Verhulst模型可实现对山体滑坡的预警.     

基于三维激光扫描技术的高边坡变形监测分析

针对高速公路高边坡容易发生失稳破坏且监测难度大等问题,提出采用三维激光扫描技术对高边坡工程进行非接触式变形监测分析。为解决多期边坡对象的大体量点云数据难以配准问题,设计了一套基于边坡的永久性三棱锥作为控制点,通过各期点云数据中三棱锥特征提取相应控制点,对多期点云数据进行坐标系换算,进而实现多期点云数据的坐标配准,并对配准后的多期点云数据进行分析,运用算法程序处理并提取边坡变形信息。结果表明:利用三维激光扫描技术对高速公路高边坡进行自动化变形监测,能够获取边坡从局部到整体变形信息,提前预知边坡发展状况,对边坡的失稳破坏做出预警。可见,将三维激光扫描技术应用于高边坡的变形监测具有显著地优越性、可行性和应用价值。     

基于混沌理论的矿山边坡岩体变形规律与安全预警系统

通过建立露天矿边坡安全监测系统,采用基于重构相空间的混沌理论揭示露天矿边坡岩体的变形规律,并建立基于重构相空间的边坡岩体变形的混沌神经网络预测模型,实现边坡岩体变形的精确预测,同时根据露天矿开采特征,建立边坡岩体变形的安全预警系统.研究结果表明:露天矿开采过程中,边坡岩体受节理裂隙、开采强度、地下水、地表降雨等多因素的影响,其变形受其内在确定性动力学机制所支配,表现出混沌特性,是边坡工程固有影响因素对边坡岩体综合作用的结果.边坡岩体变形安全预警系统不仅可预测边坡岩体的变形量和所处的安全区域,而且可反映出露天开采强度的合理性,为矿山调节产量和安全生产提供技术保障.     

基于三维可视化模型的高边坡演化过程分析

以金沙江两家人滑石板高边坡为例,通过由AutoLisp语言编程提取的AutoCAD地形图元,给出了栅格网格地形和任意网格地形的可视化模型,并利用该模型分析了滑石板高边坡演化过程,同时根据该模型中的滑塌岩体体积及未滑塌地形特征还原了滑塌边坡原地形.仿真结果表明,三维AutoCAD可视化模型可为滑石板边坡的数值分析提供地质和力学模型,在水利水电工程的边坡工程中可取得较好的应用效果.     

基于监测与数值模拟的岩质边坡稳定性分析

以某工程K32 565~K32 760标段的重点岩质高边坡为例,对边坡表面变形及深部变形等位移监测资料进行了分析,并数值模拟了边坡5级开挖的施工过程.结果表明:降雨和开挖卸荷对边坡变形有较大影响,雨季后边坡表面和深部的位移观测数据均不同程度地出现异常;边坡浅层的变形比较明显,其中1级坡和2级坡位移量较大,应采取加固手段进行控制;边坡深部没有发生大的异常变形.根据监测数据判断出的滑动面位置和形状与强度折减法得出的滑动面位置和形状基本一致,说明将安全监测与数值计算相结合,可以更好地指导施工和了解边坡的安全动态.     

某高速公路沿线高边坡调查与稳定性评价

根据徽杭高速公路高边坡的实地调查与评估,查清了沿线高边坡的地质条件,并且分析了各类边坡失稳模式。同时采用定性及定量分析方法确定岩石高边坡的稳定状况,由此对沿线高边坡的变形与失稳状况做出系统的分析与评价,预测和分析高边坡的变形与失稳破坏,对其提出针对性的防治工程意见与建议。