双折减系数法在单双面边坡稳定分析中的应用

传统的强度折减法对粘聚力和内摩擦角采用同一折减系数,但粘聚力和内摩擦角在边坡失稳时发挥的作用不同,采用同一折减系数不能反映粘聚力和内摩擦角各自的安全储备,因此,该文采用双折减系数法对单面和双面边坡的稳定性进行分析。结果表明:在单面边坡中等比例折减和双折减计算出的安全系数分别为1.25和1.286,在双面边坡中两种方法计算出的安全系数分别为1.15和1.17,双折减系数法计算出的滑动体范围和安全系数均稍大于传统等比例折减法计算出的结果,采用双折减系数法进行类似边坡工程的稳定分析是可行且更加合理的。     

考虑含水率变化影响的红黏土边坡双强度折减法研究

针对双折减系数法分析红黏土型滑坡过程中的两个关键问题:(1)如何确定黏聚力和内摩擦角两个折减系数的比例关系;(2)如何通过两个不同的折减系数确定边坡的综合安全系数。考虑到含水率变化对红黏土黏聚力与内摩擦角的折减效应,提出一种基于含水率变化影响的双折减系数法。通过拟合含水率控制下红黏土黏聚力与内摩擦角衰弱曲线,设计对应配套折减方案,并以抗剪强度参数衰减的程度作为权重定义综合安全系数,表征边坡整体安全储备。借助FLAC 3D平台自编FISH折减程序,通过均质算例与实际边坡验证了方法的可行性。结果表明,该方法有效地解决了双折减系数法如何确定折减路径与折减比例的问题,计算综合安全系数较同步折减法更为合理,与极限平衡法相比误差更小。同时,为双折减系数法应用于边坡防治工程提供了一种新思路。     

基于灰色关联度的红黏土边坡稳定性因素敏感性分析

基于灰色关联分析理论,运用有限元强度折减法计算红黏土边坡稳定性安全系数,并通过计算和比较贵州地区红黏土边坡的黏聚力、内摩擦角、容重、弹性模量、泊松比、坡角、坡高等7个不相关因素对边坡安全系数的灰色关联度,进行了红黏土边坡稳定性敏感性分析。结果表明,内摩擦角的变化对红黏土边坡稳定性的影响最敏感,其次是黏聚力、坡高、泊松比、坡角、容重和弹性模量。研究成果可为贵州地区类似红黏土边坡的防护治理和设计提供重要参考。     

基于尖点突变理论的土质边坡稳定性分析

边坡稳定性判断历来是工程的重点内容,通过实用化的正交设计原理进一步对边坡试验方案进行优化,采用黏聚力c、内摩擦角φ、坡角β、坡高H、容重γ、以及孔隙水压比γw六类因素以及相对应的五水平进行试验,然后通过强度折减法计算边坡的安全系数大小,最后通过用尖点突变理论中的突变级数法进一步判断分析边坡稳定性,发现单一基于有限元强度折减法计算安全系数的值来判断边坡稳定性的局限性,从而得出基于尖点突变理论与有限元强度折减法综合判断边坡稳定性的准确性、实用性。     

中小河流治理工程中边坡稳定性计算方法的应用研究

本文引入有限元强度折减系数法对辽宁某中小河流整治工程均质土体边坡进行稳定性计算,并采用双因素试验方差分析内摩擦角以及粘聚力两个参数对边坡稳定性的影响程度。研究结果表明:有限元强度折减系数可解决均质土坡的危险滑动面稳定性计算问题,计算的稳定性系数合理安全;内摩擦角对均质边坡稳定性的影响度为0.072,高于粘聚力对边坡稳定性影响度。     

心墙堆石坝坝坡稳定的有限元分析

文章阐述了强度折减法求解边坡稳定安全系数的分析方法,并结合ABAQUS软件对某一心墙堆石坝坝坡进行稳定性分析。计算结果表明:该方法可以较直观、清晰地预测出边坡潜在破坏面的位置、形状及评价坝坡的稳定性,且大大提高了计算效率。     

基于强度折减法的转角边坡三维稳定性分析

采用有限元软件ＡＢＡＱＵＳ建立三维土质边坡模型,基于强度折减法研究了边坡稳定性与坡转角的关系,以及坡转角对边坡稳定性与坡高、坡角和边坡长度关系的影响。结果表明,边坡安全系数随着坡转角的增大会逐渐降低;坡转角对边坡安全系数与坡高、坡角关系的影响较小,但对于边坡安全系数与边坡长度关系的影响较大,且当坡角较大时,坡转角对安全系数与边坡长度的关系的影响就较小;当坡角较小时,坡转角对安全系数与边坡长度的关系的影响就较大。     

地基及边坡-地基极限承载力有限元研究

为研究边坡角大小对地基承载力的影响,采用有限元强度折减法进行数值模拟计算,建立了简化的地基及边坡-地基模型,分析了地基的极限承载力随着边坡坡角的变化规律,并计算出地基的极限承载力大小。结果表明,有限元强度折减法能够计算出地基极限承载力;在相同的基础荷载等量加载情况下,边坡-地基模型随着坡角的增加,安全系数变化趋势先保持与0°(地基)模型变化趋势相同,即在坡角为0°~30°之间,而后随着荷载等量增加其安全系数呈现出减小的趋势,并且减小幅度逐渐变缓,最后基本不变;当坡角增加到40°之后,安全系数变化趋势比较基本呈现线性减小趋势,减小幅度较为缓慢;边坡的形成将对地基极限承载力有衰减效应,并且地基极限承载力的衰减效应随着坡角的增加总体呈非线性变大趋势,但其衰减效应幅度随着坡角的增加逐渐变缓。     

基于三维精细模型的水利工程高边坡稳定分析

水利工程高边坡的稳定分析对于边坡支护措施的设计具有重要意义,二维边坡稳定分析无法考虑坡面和岩层的空间变化,不能满足高边坡稳定分析的精度要求。充分考虑边坡体地形、地质的空间形态变化,通过建立基于地形、地质精细模型的三维边坡开挖模型,采用基于强度折减法的三维有限元软件,实现对水利工程高边坡三维开挖的稳定分析。以西藏某水利工程为例,分别通过二维边坡分析和三维边坡分析计算在不同工况下的稳定系数和滑动带,结果表明,与二维分析相比,三维边坡稳定分析得到的结果更加符合工程实际。     

基于强度折减法的土石坝坝坡稳定性分析

基于边坡稳定性能的评估问题,介绍有限元强度折减法的基本原理以及在有限元软件上求解边坡安全系数的过程。通过对工程实例计算分析得到最危险的滑动面和安全系数。计算结果与瑞典条分法进行坝坡稳定性分析结果对比表明:两种方法所得的安全系数相差1.47%,滑动面形状、走向和位置一致,并且数值模拟显示的土石坝塑性渐进变化过程符合实际工程塑性变化过程。因此,基于有限元强度折减法对土石坝坝坡等类似工程边坡最终状态稳定性评估分析具有一定的实用性和可靠性。     

饱和-非饱和渗流下膨胀土坡稳定性评估的有限元法

总结了膨胀土坡饱和-非饱和渗流场中影响边坡稳定性的一些因素,建议了饱和-非饱和渗流下考虑强度降低、密度变化等稳定性影响因素的膨胀土坡稳定性评估三维强度折减有限元方法,研制相应的强度折减有限元程序。通过与传统极限平衡法分析结果对比研究,对抗剪强度折减有限元法分析边坡稳定问题的适用性进行了评价,得出采用三维强度折减有限元法确定考虑饱和-非饱和渗流场的膨胀土边坡稳定性安全系数是可行的结论。     

强度折减有限元法在非饱和土边坡稳定分析中的应用

将强度折减有限元法推广到非饱和土边坡稳定分析中,并利用研制、开发的可应用于非饱和土边坡的强度折减有限元程序,对一个降雨导致的非饱和土边坡的滑动进行了机理分析和探讨。     

土质边坡稳定分析中条分法与有限元法的比较

对比分析了土质边坡稳定性计算中条分法和有限元法的特点，讨论了在有限元法中边坡稳定系数的计算方法，并针对铜钟水电站库区左岸滑坡分别采用条分法和有限元法研究其稳定性，计算结果表明两种计算方法得到的滑坡稳定系数规律相同，但条分法计算值一般大于有限元值，反映出条分法中部分基本假设与实际情况存在一定差异。     

考虑渗流和膨胀变形的强度折减三维有限元法

 在探索多场耦合理论基础上，研制出了一个考虑渗流场和膨胀变形对应力场作用的三维强度折减有限元程序。通过与传统极限平衡法分析结果进行对比研究，对抗剪强度折减有限元法分析边坡稳定问题的适用性进行了评价，得出采用三维强度折减有限元法确定考虑渗流场和膨胀变形的边坡稳定性安全系数是可行的结论。     

某岩质高边坡稳定性分析及预应力锚索加固设计

某岩质公路边坡最大坡高63 m,针对该公路边坡开挖形成的裂缝问题,结合地质条件分析了边坡裂缝产生的原因。采用极限平衡法对边坡整体稳定和块体稳定进行了分析计算,并用二维有限元软件Phase2对边坡开挖过程进行了仿真分析,对边坡应力和变形规律进行了研究。在此基础上,确定了边坡加固方案和预应力锚索结构形式、参数及灌浆工艺。边坡裂缝经加固处理后,边坡各测点的变形值基本稳定,表明边坡加固设计方案合理,保证了边坡稳定。其经验可为相关边坡工程加固提供借鉴。     

有限元稳定分析法在确定土体结构极限承载力中的应用

本文引入有限元稳定分析法来求解土体结构的极限承载力。在有限元应力应变分析的基础上，通过搜索临界滑动面并增大外荷载使临界滑动面安全系数为1.0来确定极限承载力，并指出由此得到的极限承载力是土体结构沿临界滑动面整体达到极限平衡时的真正承载力。算例表明此法可行，同时将该方法推广到求解边坡极限承载力和地基承载力。文中还研究了边坡极限承载力同自重和坡角的关系。与各传统地基承载力公式比较发现，在土体内摩擦角比较大时，经验公式均低估了地基承载力。最后分析了计算参数变化对地基承载力的影响。     

岩质边坡动力稳定安全评价方法研究

提出了在采用不同的降强倍数对抗剪强度进行折减后进行静力有限元分析的基础上,再进行动力有限元计算的岩质边坡动力稳定安全评价方法。以在地震荷载作用下,边坡处于临界稳定状态时的降强倍数定义为动力稳定安全系数。通过对一个岩质边坡实例的分析,说明了采用有限元法对岩质边坡进行动力稳定评价的实施过程。分析中地震波作用在人工边界上,采用粘性辐射边界避免地震波在边界的反射现象。     

强度折减法改进及在边坡稳定性评价中的应用

传统有限元强度折减法在对岩土体强度参数进行折减时并未考虑其对变形参数(弹性模量和泊松比)的影响,会使得分析计算结果不准确,为此改进了传统强度折减法并将其应用于边坡稳定性分析中。基于Mohr-Coulomb强度准则和Duncan-Chang双曲线弹性本构模型,并深入分析土体应力状态、强度与变形的联系,分别建立弹性模量、泊松比与强度折减系数的关系表达式。据此在强度参数折减的同时,对弹性模量和泊松比同时进行修正。以均质土体边坡为例,应用改进的强度折减法开展稳定性评价,并与极限平衡法(Spencer法)进行对比。结果表明:4种有限元强度折减法准确性由大到小依次为:同时修正μ和E方法,只修正E方法,传统有限元强度折减法,只修正μ方法,结论验证了提出的改进方法的合理性和有效性。     

土石坝边坡稳定性分析的应用研究

极限平衡法结合有限元强度折减法分析、计算边坡稳定是一种趋势，对两种方法进行了比较计算，有限元强度折减法是基于真实应力场的计算方法，能够自动寻找最小安全系数以及相应的滑动面。     

公路开挖边坡的稳定性分析方法研究

针对山区修筑公路常遇开挖自然斜坡坡脚而诱发边坡失稳的情况，对某边坡的粘土进行卸荷路径下的三轴试验，以获得边坡稳定分析的计算参数。用这些参数对开挖边坡作非线性有限元分析，可获得边坡塑性区形态和确定滑移面位置。现场监测边坡在渗流期的地下水位变化，采用极限平衡法计算边坡的安全系数，并对其稳定性进行评价。研究认为边坡的危险期是汛期，宜采用有效应力法估算其稳定。