基于复杂网络的地震作用下岩质边坡破坏的拓扑分析

用离散元程序UDEC研究了岩质边坡受地震波作用的动态响应,在模型底部施加五个强度等级的余弦地震波,当地震载荷强度过大时,岩质边坡斜坡区域发生了明显的滑移破坏,过大的拉应力是导致边坡破坏的主要原因。随后引入复杂网络理论来分析岩质边坡受地震作用的动态响应,选择了复杂网络中有代表性的3个拓扑参数(平均度、平均聚类系数、平均路径长度),以不同强度的地震载荷为变量,得到相应岩质边坡模型的复杂网络拓扑模型,分析地震载荷强度和这3个拓扑参数之间的关系。     

Hoek-Brown经验准则在清连公路岩体综合抗剪强度指标确定中的应用

清连高速公路沿线边坡多为岩质边坡,地质条件复杂且边坡众多,边坡稳定性计算所需的岩体抗剪强度参数难以通过试验取得,故依据现场地质条件采用Hoek-Brown经验强度准则来确定边坡岩体力学参数,并与规范提供数据相比较,验证了参数选取的合理性。     

危岩体结构面抗剪强度参数反演分析

以陕西彬县大佛寺石窟危岩体加固治理工程为背景,在研究大佛寺石窟岩质边坡危岩体工程地质特征的基础上,应用岩质边坡稳定性反演分析原理,对危岩体结构面抗剪强度参数进行了反演计算,并评价了相关参数对岩质边坡稳定安全系数的影响。结果表明:结构面抗剪强度参数c和φ值对危岩体的稳定性具有明显的影响,其中c值的敏感性强于φ值的敏感性。给出了彬县大佛寺石窟危岩体结构面抗剪强度指标的建议值:c=48 kPa,φ=27.67°,为危岩体的治理设计提供了参考价值。     

地震作用下顺层岩质边坡动力可靠度

针对地震的动力特性以及岩体强度参数的随机性,提出计算地震作用下顺层岩质边坡动力可靠度时程的方法,并提出以最小平均安全系数和平均大失效概率作为联合评价指标来评价顺层边坡的整体稳定性。首先,建立了顺层岩质边坡地震响应的分析模型,根据得到的岩体应力地震响应求出了顺层岩质边坡的动力安全系数时程曲线;建立了顺层岩质边坡极限状态方程,并运用JC法求出了边坡的失效概率时程曲线。最后,求出了顺层岩质边坡的最小平均安全系数和平均大失效概率。算例分析表明,与传统方法相比,采用最小平均安全系数和平均大失效概率来作为评价顺层岩质边坡稳定性的综合指标,能更安全地评价边坡的稳定性。     

坡顶建筑桩长对岩坡稳定性影响的数值分析

依托岩质边坡坡顶建筑工程实例,利用FLAC3D软件建立数值计算模型,分析了桩端进入潜在破裂面以下和位于潜在破裂面以上两种情况下,建筑岩质边坡沿潜在破裂面滑移的安全系数。通过强度折减法改变潜在破裂面的内摩擦角和黏聚力的取值,模拟计算在强度参数不同取值情况下,建筑岩质边坡的安全系数。结果表明:桩端进入潜在破裂面以下时,建筑岩质边坡的安全系数比桩端位于潜在破裂面以上时提高4倍以上。对本工程而言,桩端进入潜在破裂面以下和桩端位于潜在破裂面以上两种情况都可以满足规范对边坡安全系数要求,本工程设计具有较大的安全度。     

边坡勘察若干重要问题——《工程地质勘察规范》(DBJ50-043-2005)讲座之二

引言重庆市的工程建设经常遇到边坡问题,边坡勘察是工程地质勘察的重要内容。重庆市工程建设标准《工程地质勘察规范》(DBJ50-043-2005)(以下简称本标准)用专章对边坡勘察进行了规定,在多个方面对原标准《工程地质勘察规范》(DB50/5005-1998)作了调整。为帮助勘察工程师更好地理解本标准关于边坡勘察的规定,本文对编制岩质边坡岩体分类、边坡强度参数、边坡坡率允许值和斜坡勘察等方面规定的背景和思路进行介绍。1岩质边坡的岩体分类1.1分类的修改情况本标准修订的岩质边坡的岩体分类方案见表1。边坡岩体分类是岩质边坡勘察中非常重要的内…     

有关软弱结构面的岩质边坡稳定性分析

岩质边坡稳定性分析是工程界的重点问题。软弱结构面岩体的复杂构造,使得难以保证岩质边坡稳定性分析的准确性。为此,本文针对软弱结构面的岩质边坡稳定性问题展开了研究,并选择有限元强度折减法作为计算方法,探讨了软弱夹层对边坡稳定性影响和发展规律,旨在提高软弱结构面的岩质边坡稳定性分析的准确性。     

基于Barton-Bandis准则的边坡稳定性极限平衡分析方法

针对传递系数法中抗剪强度参数的取值无法适应潜在滑移面的实际受力情况,本文提出了基于Barton-Bandis准则的边坡稳定性极限平衡分析方法。通过切线等效法将Barton-Bandis准则抗剪强度参数转化为Mohr-Coulomb准则抗剪强度参数,在边坡滑体每一条块采用不同抗剪强度参数的前提下,基于隐式解法实现边坡的稳定性分析,并与传统传递系数法的计算结果对比分析。案例分析表明,基于Barton-Bandis准则的边坡稳定性极限平衡分析方法在边坡稳定性分析时考虑到了岩体结构面所处的实际应力环境,是岩质边坡稳定性分析的有效方法。     

成组节理岩体的有限元塑性极限分析研究

运用有限元塑性极限分析方法研究节理岩质边坡的稳定性。含成组节理岩体的力学行为受控于节理面的方位和强度参数,从宏观上将节理岩体视为均质各向异性体,在有限元塑性极限分析中引入节理岩体各向异性的屈服条件,建立了节理岩质边坡有限元塑性极限分析的上、下限法数学模型。     

岩石流变特性及高边坡稳定性流变分析

叙述了岩石的压缩蠕变试验及方法；将蠕变强度和瞬时强度作了比较；拟合出了蠕变曲线经验公式；得到了蠕变理论模型及其参数；经综合分析和类比确定了蠕变参数。利用开发出的岩质边坡稳定性流变分析微机软件，对三峡船闸边坡进行了模拟边坡开挖过程的粘弹性有限元分析，并计算了船闸运行期边坡岩体的长期变形。     

侵爆荷载作用下岩质边坡稳定性分析

基于统一强度理论,考虑中间主应力效应和强度准则差异的影响,采用拟静力惯性力法、刚体极限平衡法和瑞典圆弧法,推导侵爆荷载作用下岩质边坡动力稳定系数的表达式,研究不同工况下岩质边坡的动力稳定性能,计算边坡滑体的最大滑裂高度及边坡失稳工况下单位宽度最大滑塌量,分析不同参数对边坡动力稳定系数的影响特性。研究表明:该计算式包含了一系列基于不同强度准则的静力稳定系数和动力稳定系数,可以有效地预测侵爆荷载作用下岩质边坡的动力稳定系数、最大滑体高度及单宽最大滑塌量的上限值和下限值,具有较广泛的适用性;考虑中间主应力效应越多或选用考虑中间主应力效应越多的强度准则,边坡的动力稳定系数越大;爆心深度越深或炸药量越大,边坡的动力稳定系数则越小。     

岩质边坡破坏机制有限元数值模拟分析

岩质边坡的稳定性主要由其结构面控制，采用有限元强度折减法对岩质边坡破坏机制进行了数值模拟分析。计算表明，破坏“自然地”发生在岩体抗剪强度不能承受其受到的剪切应力的地带。分析表明，根据塑性力学破坏原理，采用有限元强度折减法有助于对岩质边坡破坏机制的理解。算例表明了此法的可行性。     

基于区间理论的边坡稳定性分析

针对边坡设计中的不确定因素,本研究基于数学上的随机变量区间估计~([2,3])和联合分布理论,利用修正的Hoek-Brown破坏准则~([1])对岩质边坡进行可靠性评估,选取地质强度参数GSI,岩体材料参数mi,扰动系数D和参数变异系数COVs值为随机变量,对岩质边坡进行稳定分析和可靠度评价,并进行敏感性分析。从算例研究中显示,使用本研究算法,边坡失稳(Pf)的可能性与边坡实际情况非常吻合。对各随机变量的综合敏感性分析显示扰动系数D和参数变异系数COVs值对边坡安全概率评价的影响较大。     

断层泥强度参数与含水率关系研究

在岩质边坡工程中,断层往往是构成边坡失稳块体的边界条件,而断层的强度参数一般取决于断层泥的强度参数。断层泥的强度参数与含水率密切相关,通过对工程区典型断层泥强度参数与其含水率关系的研究,揭示了断层泥强度参数随含水率增加而不断降低过程中拐点的存在,即断层泥含水率低于此点时,其强度参数随含水率的增加降低迅速,当含水率高于此点时,其强度参数随含水率增加降低缓慢。最后建立了拐点含水率同试样塑液限之间的相互关系。     

节理岩质边坡的光面爆破

依托于黄山至衢州高速公路两种不同的路堑节理岩质边坡,通过现场试验.合理地选择参数,研究了节理岩质边坡的光面爆破技术.试验表明,节理岩质边坡光面爆破效果良好,光面爆破应用于高速公路边坡具有保持边坡岩体稳定、平整、美观、减少超挖量和节约土地的优点,对节理岩质边坡使用光面爆破技术是可行的.     

软岩地区超高超陡岩质边坡稳定性及加固设计参数研究

依托于武陵山大道项目,结合岩质边坡真实的力学特性,使用理正岩质边坡稳定性分析软件对岩质边坡进行稳定性分析。对无锚杆状态下陡峭岩质边坡进行敏感性分析,根据分析结果对其中不稳定岩质边坡进行加锚杆处理,进一步在锚固状态下进行锚固参数分析。通过分析计算得出岩质边坡在无锚杆、加锚杆锚固以及取消锚杆自由段的不同条件下,合理稳定的边坡比与锚杆加固条件。研究成果为山区典型类型的岩质边坡稳定性分析与锚固设计提供参考,为武陵山大道项目中的实际岩质边坡处理提供依据。     

顺层岩质边坡的稳定性及敏感性研究

结合水电站顺层岩质边坡工程,运用有限元法,建立了顺层岩质边坡稳定性分析的数值模型,分析了结构面强度粘聚力c、内摩擦角φ、地下水和结构面倾角的因素对顺层岩质边坡稳定性的影响,并进行了敏感性分析,得出了一些有应用价值的结论。     

利用有限元强度折减法分析岩质边坡的稳定性

基于有限元强度折减法,利用ANSYS有限元软件,对岩质边坡在地应力作用下进行了稳定性分析。选用D-P屈服准则,以边坡的位移计算不收敛及塑性区贯通作为边坡失稳判据,得到边坡的安全系数及破坏滑动面。通过与成熟的极限平衡法做比较,证明边坡稳定性安全系数是合理的,从而也说明强度折减法在岩质边坡稳定性分析中的优越性。     

基于径向基函数响应面法的岩质边坡可靠度分析

岩质边坡中存在多种变异性,需要进行岩质边坡的可靠度分析。将数值分析法与可靠度分析的响应面法相结合,进行了岩质边坡稳定的可靠度分析。利用径向基函数网络(RBFN)的全局适应能力强的特点,在响应面法中,以径向基函数网络为响应面函数,将隐式的功能函数显式化。通过对每个响应面新增一个样本点的方法进行样本点的生成及响应面的迭代,计算表明:基于径向基函数网络的响应面法具有较高的计算精度及效率,可以适用于基本变量数较多的可靠度分析问题;本文的边坡算例中,第2层岩体的强度参数对边坡的可靠指标影响最大,而其他参数对可靠指标的影响则相对较小。     

FLAC-3D在水利边坡稳定性分析中应用

利用基于强度折减法的FLAC -3D软件对某水利枢纽边坡采用摩尔-库伦模型进行稳定性数值模拟计算,选取合理的物理力学参数,分析岩质边坡的稳定性.通过分析滑坡体的位移突变和剪应变率的变化情况,结果表明,边坡出现了明显的潜在滑移面,处于不稳定状态.