库岸滑坡在蓄水过程中稳定性变化规律的数值模拟研究

地下水是影响库岸滑坡稳定性的重要因素,利用数值方法模拟了库岸滑坡孔隙水分布随水库蓄水高度和时间的变化规律,计算对应地下水分布条件下的滑坡稳定系数,得出了滑坡在水库不同蓄水工况下的稳定性变化规律.研究结果表明,案例滑坡在水库以稳定水位蓄水时,稳定系数随水位上升先减小后增大;在水库水位激增时,稳定系数随时间先增大后减小;在水库水位骤降时,稳定系数先减小后增大.此滑坡安全系数在各工况下均大于标准要求大小,总体处于稳定状态.     

滑坡稳定性三维数值模拟分析

滑坡作为地过表层的三维地质体,应最大程度逼近实际边界条件评价其稳定状态,同时,由于滑坡不同部位结构构造存在差异,应用不同的稳定系数评价其不同部位的稳定状态。在滑坡稳定性分析方法研究现状对比分析的基础上,介绍一种简易实用而精度又较高的滑坡稳定性三维数值模拟分析方法,正是为达到此目标的一种探索,分析结果与已有研究成果基本一致,证明这种分析方法具有一定的可信性和优越性。     

典型降雨诱发型堆积层滑坡机理研究

以柞水县小岭镇罗庄三组滑坡为研究对象,在野外地质调查的基础上开展室内土工试验,利用大型直剪试验和数值模拟手段,研究不同含水率条件下滑带土的剪切力学特性,进而在此基础上揭示降雨诱发堆积层滑坡的形成机理和变形过程。大型直剪试验表明：在试验前期,剪切应力与剪切位移呈线性关系,随剪切位移增大曲线呈现出非线性特征;在其他试验工况相同时,剪切应力与含水率呈负相关规律;当含水率相同时,剪切应力随法向荷载的增大而增大。数值模拟结果表明：堆积层坡体在降雨因素的作用下,容易发生失稳;随着降雨强度和时长的不断增大,土体含水量增加或饱和后易产生破坏,坡体稳定性系数不断减小。降雨条件下,堆积层滑坡滑体变形较强烈,其变形过程一般经历蠕动变形→加速变形→滑动破坏3个阶段,破坏运动形式以推移式为主,通过推挤作用对威胁对象产生破坏效应,从而造成人员和财产损失。该研究成果对秦巴山区堆积层滑坡的机理研究与防灾减灾具有一定的参考意义。     

基于模糊数学和Geo-Studio的滑坡稳定性综合评价

在滑坡的稳定性评价中一般均存在不确定因素,如力学参数的选取、滑坡影响因素以及主断面的选择等,通常单一方法很难综合考虑这些因素。本文在对三峡库区某滑坡体地质及工程地质条件系统分析基础上,采用模糊数学综合评价对其稳定性进行了分析,考虑模糊数学方法中的隶属函数以及权重确定具有主观性特点,是一种半定量-定性评价。因此,采用Geo-Studio数值模拟软件对其进行稳定性定量分析。综合研究结果表明:采用模糊数学方法评价且根据最大隶属度原则,得出该滑坡处于欠稳定状态;数值模拟表明该滑坡在天然状况下稳定性系数最大,处于欠稳定状态,降雨和地震状况下的稳定性系数均会降低。两种方法得到的结果具有一致性,并与现场勘查的工程实际相吻合,表明这两种评价方法的综合运用更加合理可行。     

沿平面状滑面滑动的堆积层滑坡稳定性分析

本文在综合考虑滑坡体的抗剪强度指标、滑面倾角、滑面长度、滑坡体厚度、地下水水位、土体重力、滑坡后缘水柱高度等因素的基础上,建立了沿平面状基岩滑面滑动的堆积层滑坡的稳定性系数方程。在此基础上,探讨了水和滑坡体规模对滑坡稳定性的影响,并进一步得到了滑坡发生的临界水柱高度、临界后缘水柱高度和临界滑面长度,为滑坡的危险性评价提供了有效途径。     

基于数值模拟的露天矿高陡边坡可靠度分析

本研究将数值模拟与可靠度理论相结合进行露天矿高陡边坡稳定性分析,在数值模拟前处理上,实现边坡模型四面体剖分。基于FLAC3D,利用强度折减法得到其最可能滑动面和相应的安全系数,根据边坡位移等值云图,搜索并保存等值线最为密集区域的数据点坐标并进行非线性拟合,找出该边坡的潜在破坏面进行可靠度计算。将该方法用于某高陡边坡稳定性分析,求得可能滑动面安全系数为1.80,边坡潜在破坏以圆弧形剪切破坏为主;可靠度计算收敛时,求得可靠度指标β为2.381 8,破坏概率P_f为0.865 6%。结果表明:该边坡在安全系数为1.80时,其破坏概率为0.865 6%,属于稳定边坡。     

基于ADINA堆积层滑坡地震作用下动力响应特性及稳定性研究

以堆积层滑坡为研究对象,基于非线性ADINA软件动力有限元分析法,首先分析堆积层滑坡在地震作用下位移、加速度的动力响应特性和应力、应变响应规律,计算表明:动力地震作用下堆积层滑坡的最大位移和稳定系数比静力作用下都低,随着监测点高程的增加,加速度时程曲线振幅不断增大.滑坡后缘出现较大拉应力,易出现拉裂缝.剪应变增量从坡脚开始向坡体内部扩散直到后缘,对坡脚应着重防护.再通过地震动荷载计算出的最小稳定系数平均值与拟静力计算的稳定性系数综合分析滑坡稳定性,说明运用动力有限元法分析堆积层滑坡稳定性对实际工程具有一定指导意义.     

降雨对某滑坡的稳定性分析及模拟

该滑坡位于重庆市秀山县里仁镇老鹰村,秀山县常年降水量为1 341.1mm,且多集中在7、8月份,由于降雨量丰富和集中,再加上人类工程活动频繁,导致滑坡出现不稳定现象,在研究了场地工程地质特点的基础上,分析了滑坡的稳定性状态。采用传递系数法计算出天然工况下滑面的稳定性系数,并分析该滑坡的敏感性。最后利用geostudio软件计算滑坡在降雨作用下的渗流场,并计算滑坡在降雨作用下的稳定性系数。     

基于Transformer的滑坡短期位移预测模型

通过将时序卷积网络(TCN)与Transformer解码器进行组合,提出一种基于Transformer的滑坡短期位移预测模型。将预处理过的位移与降雨序列作为模型的输入,以时序自回归方式输出未来3日的位移预测结果。实验结果表明,与支持向量机(SVM)和长短期记忆(LSTM)等传统模型相比,该模型精度较高,在快速变形期的预测优势尤为突出。对模型注意力机制的分析结果表明,模型关注的重点在位移峰值和大降雨附近,具有较高的可信度。     

软弱煤层巷道围岩位移监测与数值模拟分析

软弱煤层巷道的稳定性对煤矿正常安全生产起着重要作用。本文通过对软弱煤层巷道进行位移实测及数据分析 ,得到了西部某矿软弱煤层巷道围岩变形达破坏所需的时间和可能的变形松动区域。其中 ,顶、底板和两帮位移范围相互各异 ;采用有限元法的模拟结果与实测结论基本吻合 ,为软弱煤层巷道锚喷支护设计提供一定参考     

黄腊石滑坡群石榴树包滑坡涌浪数值计算

结合三峡黄腊石滑坡灾害情况,计算了在长江不同水位的情况下,黄腊石失稳后滑坡体滑速、入江产生的最大涌浪及涌浪传播,分析了其对上下游重要城镇和建筑物的影响．     

堆积型滑坡地震响应的离心模型试验

基于离心振动台模型试验,采用Taft波激励,不断增大其幅值,研究不同强度地震波作用下堆积型滑坡地震响应特征,对比分析了汶川地震清溪台站基岩波结果的异同.结果表明:坡面水平向和竖直向峰值加速度放大系数均随坡高增加而增大,呈现高程放大效应;坡体内水平向峰值加速度放大系数分布与坡面不同;坡面对输入地震波有反射作用并呈现坡面浅表放大效应;基岩水平向加速度随高程增加存在增大现象,与地震动输入相比,均有缩小现象.同一高程处,坡面水平向与竖直向、坡体内及基岩水平向峰值加速度放大系数随地震波幅值的增大其变化规律不同.     

竖流式沉淀池内流动与污泥沉积特性模拟

竖流式沉淀池内的流动特性和泥水分布规律是结构、工艺设计的关键,然而其内部的流场难以通过常规的实验手段获得,且物理模型花费较大.因此建立了竖流式沉淀池内泥水分离的混合物模型,应用计算机流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)软件对其流场和浓度场进行三维数值模拟.竖流式沉淀池内存在流动漩涡,造成靠近进水管外侧和沉降筒体内侧的流速相对较高.在高度z=2m处的沉降筒体中部流场较好,是泥水重要的沉降分离区域.随着入口流速的增大,沉淀池内受到的扰动增大,导致处理效果变差,当流速从0.01 m/s增加到0.03 m/s的过程中,水出口的污泥去除率从96.35％下降到89.17％.大粒径的污泥颗粒在泥斗中产生了更好的沉积效果,当污泥粒径从50μm增加到200μm的过程中,污泥去除率从31.93％升高到99.92％.由此可知,采用数值模拟方法能够很好的计算得到不同工艺参数下沉淀池内的泥水分布情况和流场规律,从而为工程设计提供参数依据.     

聚合物驱黏弹效应影响因素的数值模拟研究

在前人黏弹效应实验研究成果的基础上 ,结合大庆油田注聚合物的生产实际 ,利用自行研制的黏弹机理数值模拟软件对黏弹效应影响因素进行了定量和系统的研究 ,揭示了聚合物注入速度、质量浓度、用量、地层水含盐度和地层非均质条件对黏弹作用效果的影响规律 ,其研究结果为油田现场制定聚合物驱油方案 ,动态预测及黏弹效应评价提供了重要依据 .     

联合h型桩在滑坡体阻滑中应用数值模拟研究

抗滑桩在边坡加固工程中应用广泛且效果显著,但在大型滑坡体治理时,往往需要多桩联合作用来加强阻滑效果,此时抗滑作用如何分析缺少理论依据。利用结构单元建立了节点耦合的h型桩与桩间横梁、桩后锚索共同作用模型,并自开发程序识别潜在滑动面形成了基于数值模型的h型桩自动施加方法,并可自动计算桩截面参数,然后利用有限差分法进行变形稳定分析。在此基础上对比分析了降雨工况下h型抗滑桩联合支护与单桩支护对边坡稳定性的影响。研究结果表明:h型抗滑桩联合支护在大型滑坡支护工程中效果明显,桩体能够承受更大抗滑阻力及变形;支护效果受桩体支护高程影响,抗滑桩主体布置在边坡中部时效果最佳,支护位置随着坡底到坡顶,强度折减得到的安全系数呈现先增大后减小的趋势;研究成果可为滑坡体支护工程的实际应用提供参考。     

基于FLAC3D的浮托型推移式滑坡稳定性分析

基于三峡库区典型浮托型推移式滑坡——云阳凉水井滑坡地质特征,建立计算模型和计算工况,采用强度折减法运用FLAC3D求解稳定系数,计算成果与传递系数法较符合;结合条块自身稳定系数变化量,用剪应变增量分析滑坡在各种工况下的变形特征:滑坡在长江高水位下稳定性最差;水位下降时前缘的变形大,降雨时后缘变形较大,该滑坡类型为浮托型推移式滑坡。     

竖井型长大城市隧道火灾通风的数值模拟

 随着城市建设发展,竖井型隧道越来越多地应用于城市交通隧道中。采用稳态与非稳态方法对火灾工况下竖井型隧道的气流场进行了数值模拟,分析了竖井型自然通风口对高温烟气扩散的影响。研究认为,竖井自然通风口引入隧道外冷空气,显著降低火源端部温度,可在一定程度上减少高温烟气对火源处隧道顶板的破坏。通过竖井引入新风,显著降低火源附近的有毒气体浓度,改善了火灾救援条件。火灾产生的有毒烟气由隧道洞口集中排放转变为竖井自然通风口分散排放,这对制定火灾救援、人员疏散方案有重要的指导作用。本隧道所设置的竖井自然通风口方案可满足火灾情况下人员逃生要求。     

大厚层致密砂砾岩油藏直井多段压裂开发研究

针对纵向厚度比较大的低渗砂砾岩油藏,须选用直井压裂多段纵向裂缝的开发方式,本文采用数值模拟的方法展开研究.首先对比了分别采用分支水平井和多段压裂直井两种开发方式在厚层低渗油藏里的效果;然后分析了裂缝导流能力、供油面积、地层渗透率等产能影响因素,做出裂缝长度、Cf/Km(裂缝导流能力与地层渗透率之比)与累产的图版以用于压裂设计优化,同时研究了韵律与极差对开发的影响;最后研究了裂缝长度、高度、间距分布等布缝原则,以指导实际压裂方案。     

永善县城古滑坡复活变形特征及稳定性分析

永善县城所处单斜斜坡整个为一古滑坡堆积体,位于金沙江南部。自1979年开始至今,古滑坡东部H1、H2滑坡分别发生复活变形,严重威胁复活滑坡上部永善县城3.5万余人生命财产安全。本次研究采用地面调查、地表与地下位移监测以及数值模拟等方法,分析了永善县城东部滑坡的复活变形特征与不同工况下复活滑坡稳定性的变化特征。结果表明：永善县城古滑坡深层特大型滑坡,现阶段复活的H1滑坡变形迹象明显,其中以北东侧变形最为剧烈,平均水平位移速率达0.63mm/d,H1整体处于加速变形阶段;H2滑坡处于蠕动变形阶段,后缘局部发育小型拉张裂缝。复活滑坡存在三个滑动面：H1滑坡第一剪出口、H1滑坡第二剪出口、H2滑坡,通过极限平衡法中的M-P法与Spencer法对不同工况下滑坡的稳定性进行分析与评价,得出数值模拟的稳定性特征与监测变形特征基本一致,暴雨对滑坡复活变形的影响最大、地震次之,因此后期治理需要充分考虑分区域治理与截排水的问题。     

基于整体式模型的钢筋混凝土结构爆破拆除定向倒塌数值模拟

利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,采用MAT96和整体式模型对钢筋混凝土结构定向爆破拆除进行数值仿真研究. 基于计算结果分析了钢筋混凝土机构在倒塌过程中的前冲、后坐、鼓胀,并对整个倒塌过程做出了定量描述. 通过与黑白水酒店大楼爆破拆除工程的对比表明,模拟结果较好地符合了实际测量情况.