比较两种折减法在岩质边坡稳定性分析中的差异

为分析不同强度折减法计算结果对岩质边坡稳定性影响,采用有限元软件Plaxis,以东风水库岩质边坡为例,从边坡安全系数、位移及塑性破坏区三方面比较了整体强度折减法与改进的局部强度折减法在分析边坡稳定性过程中的差异。分析表明,边坡天然状态下,采用整体折减法和局部折减法得到的安全系数分别为1.474和1.476,而对边坡进行加固处理后,两种方法得到的安全系数几乎一致,且支护效果明显;两种方法反映出的边坡整体位移随折减系数变化趋势较为接近,而折减系数相同时,采用整体折减法得到的水平和竖直位移均较大,且边坡发生破坏时,水平位移值比局部折减法大5 mm左右,竖直位移比局部折减法大11mm左右;两种折减法确定的危险滑裂面相同,但整体折减法下的塑性点和拉断点明显较局部折减法中的分布更多,范围更广。     

基于极限平衡理论与有限元强度折减法的某涉水高边坡稳定性分析

该文以深圳某大型涉水高边坡为研究对象，将极限平衡法和有限元强度折减法原理相结合，从边坡稳定性角度出发，应用理正及有限元软件分别对开挖边坡整体抗滑稳定性和局部面层塑性破坏进行计算分析。研究结果表明，原始边坡安全系数大于规范允许值，边坡防护结果符合稳定性要求，但边坡浅层面在地应力卸荷作用下仍会产生破坏问题，因此，采用锚杆框格梁支护结构来减少边坡面层卸荷崩解破坏对工程安全造成的影响，支护后边坡稳定系数为1.47,满足规范允许值要求。利用圆弧滑动极限平衡法对开挖边坡进行多断面整体稳定分析的同时，采用有限元软件对边坡典型断面的护坡结构进行设计，能够更为全面、准确、快速地分析大型边坡工程的整体抗滑稳定性，并满足局部稳定安全要求，可为类似工程提供借鉴。     

土石坝坝坡稳定三维有限元强度折减法计算分析

应用三维有限元强度折减法对两河口土石坝进行坝坡稳定性分析,将坝体典型断面特征点竖直向与顺河向两者的合成位移矢量与强度折减系数之比作为判断坝坡破坏的标准,当其比值出现突变或达到极限值时即认为坝坡处于极限平衡状态,此时的强度折减系数即为坝坡的安全系数。利用临界破坏状态时坝坡的位移矢量等值线图来研究潜在的滑动面的位置及形状。分析表明:强度折减法计算得到的坝坡稳定安全系数比条分法略小,利用坝体典型断面特征点处的竖直向与顺河向的合成位移矢量的变化趋势作为坝坡破坏标准,物理意义明确,结果可靠。同时,在一定范围内,施工荷载分级越多,坝坡稳定安全系数相应增大;蓄水分级越多,对坝坡的稳定越有利。     

坡体形状对边坡稳定性影响研究

边坡结构是一种广泛分布的地质体,在世界各地均有大范围的分布。为了研究坡面形状对边坡稳定性的影响,采用自适应网格划分的方式,基于强度折减法对句容市某边坡支护工程进行研究。结果表明,采用强度折减法分析边坡稳定性,不仅可以获得边坡的安全系数,同时可以获得边坡的剪切破坏面位置;"坡下内凹-坡上外凸"时,边坡的安全系数最低;"坡下平直-坡上平直"时,边坡的安全系数最高;整体滑坡时的边坡安全系数一般是高于局部滑坡时的边坡安全系数。     

基于强度折减法的边坡体折减范围研究

折减范围的选取是强度折减法首要解决的难题之一,有不少学者提出了采用不同折减范围的强度折减法,但这些方法的可靠性、各自的适用性以及在边坡稳定性分析中的优劣还需对比研究。以目前最严密的Morgenstern-Price极限平衡条分法(M-P法)为参考,对比分析不同强度折减法在同一算例边坡中的模拟成果,进而确定更为合理的强度折减范围及折减方法。通过比较分析,选出适用性较好的动态-整体强度折减法与局部多滑面分析法,并对二者互补改进,提出了动态-局部强度折减法。动态-局部强度折减法以边坡处于临界状态时的塑性破损区为强度折减范围,该折减范围以岩土体的强度损伤程度为判断依据,更符合强度折减法的实际含义。经算例验证,该折减方法更优于现有的强度折减法。     

基于有限元法的尾矿坝边坡三维稳定分析

以某尾矿坝实例为研究背景,分别采用三维有限元极限平衡法和有限元强度折减法对上游法筑坝的尾矿坝稳定进行分析。有限元极限平衡法基于有限元应力场结果与极限平衡分析方法计算边坡整体安全系数,采用粒子群算法搜索最小安全系数和对应的最危险滑动面。分析表明:三维有限元极限平衡法和有限元强度折减法呈现的边坡破坏形式一致,且有限元极限平衡法安全系数不受收敛判据影响,能获得准确的三维最危险滑动面和安全系数,还能提供滑动面上局部安全系数分布,提高了尾矿坝三维稳定分析的准确性。     

整体与局部强度折减法在边坡稳定分析中的对比研究

基于FLAC3D建立边坡数值模型,分别开展整体强度折减法和局部强度折减法两种方法对边坡稳定性的对比分析,研究两者在不同本构基础、边坡体是否含软弱结构层等因素对边坡的稳定安全系数和极限位移值的影响。研究结果表明:局部强度折减法相对于整体强度折减法更适应于边坡稳定性研究,本构模型的选择对研究边坡稳定性也有着一定影响;软弱结构层是边坡失稳的重要因素,两种强度折减法对含软弱结构层边坡的折减对象是软弱结构层,且所得到的安全系数和位移值基本一致。     

基于有限元强度折减理论的边坡稳定分析方法探讨与改进

随着计算机技术的发展,强度折减法在边坡稳定分析中的应用越来越广泛。首先介绍其原理,推出DP1和DP3准则的转化公式;然后分析强度折减法的缺陷:c和φ在边坡发生滑动渐进过程中折减速度不同,强度折减法采用同一折减系数不能反映各自的实际安全储备。由此提出双折减法,对c、φ采用不同折减系数,分析边坡坡比及坡高变化对双折减系数的影响,同极限平衡法、强度折减法进行对比,得出一个更加可靠、合理的边坡稳定性分析评价体系。     

有限元强度折减法应用的几个问题及拓展

随着计算机技术的发展,有限元强度折减法作为边坡稳定性分析的重要工具日益得到重视。介绍有限元强度折减法的应用和发展现状,以及强度折减法的原理。采用有限元强度折减法对网格密度、坡型、斜坡变形及破坏机理进行了研究,并与极限平衡法进行了对比。结果表明:有限元网格密度越大与极限平衡法越接近;不规则坡形会降低斜坡稳定性;采用强度折减法可以清楚地展示斜坡的破坏过程和机理,为预测和监控斜坡土体破坏提供了一条新的途径。     

深埋隧洞开挖稳定性评价方法对比研究

引入2种等效超载法,并结合强度折减法和超变形法,对深埋隧洞初次开挖支护的稳定性进行渗流-应力耦合计算分析。结果表明,考虑增加初始孔隙水压力和应用弹塑性损伤本构模型均会增加破坏区的范围和最大值;等效超载法与强度折减法产生的破坏区范围差异性较大,且得到的安全系数要大于强度折减法;基于弹塑性损伤模型的强度折减法得到的安全系数为1.14,考虑初始孔隙水压力和弹塑性损伤模型的容重增加法得到的安全系数为2.2。等效超载法可作为评价隧洞稳定性的方法,容重增加法与应力系数法均能同时考虑初始应力场和孔隙水压力场的超载,且应力系数法适用性更好;超变形法破坏区变化有别于其他方法,局限性较大,实际工程中可基于实际地质情况有选择性地采用基于弹塑性损伤本构模型的强度折减法或等效超载法。