堆积层边坡位移矢量角的形成作用机制及其与稳定性演化关系的研究

通过对堆积层边坡不同稳定性演化阶段的变形性质和基本构成的分析，发现堆积层边坡表层位移矢量角是由整体滑移矢量角、压缩位移矢量角、塑性变形位移矢量角及蠕动变形矢量角构成。且其构成比例是随着边坡的不同位置及不同稳定性演化阶段而变化。同时，对表层位移矢量角在堆积层边坡不同稳定性演化阶段的形成作用机制进行了深入分析与探讨，分别建立了堆积层边坡压缩变形阶段和塑性变形阶段的表层位移矢量角与相应位移速率及其他参数的定量关系，总结了位移矢量角在不同演化阶段及不同部位的变化规律。最后运用新滩滑坡不同演化阶段的实际位移监测资料进行了验证分析，发现新滩边坡稳定性不同，则演化阶段的坡体位移矢量角具有不同变化规律，而且这些动态变化规律与该边坡实际变形失稳阶段相吻合。     

位移矢量角在堆积层滑坡预测预报中的应用研究

引入能反映滑坡坡体受力方向变化规律的特征参数——位移矢量角,运用有限元程序ANSYS进行数值模拟,研究堆积层滑坡在不同部位的位移矢量角变化趋势,为滑坡预测预报提供参考依据。     

基于位移动力学的堆积层滑坡稳定性评价参数及其应用研究

堆积层滑坡由于其结构和物质组成的特殊性,传统的位移监测方法很难对其进行准确的预测预报.根据位移动力学原理,通过分析堆积层滑坡变形破坏的动力学机制和位移矢量的变化特征,提出以垂直位移方向率作为滑坡稳定性的评价参数和失稳判据,从坡体应力应变角度探讨了其理论本质及其用于滑坡变形评判的可能性,并通过对新滩滑坡监测数据的计算和分析,发现应用垂直位移方向率作为评价参数和判据所得的预测结果与滑坡的实际状况基本吻合,说明垂直位移方向率可以作为一种新的边坡稳定性的预测判据.     

蠕滑型边坡动态稳定性系数实时监测及其位移预警判据研究

 滑坡的蠕滑位移过程本质上就是滑坡岩土体的损伤变形演化过程。因此,在系统分析蠕滑型边坡不同蠕滑变形阶段的变形演化特征与损伤破坏机制基础上,运用损伤力学基本原理,探索和揭示边坡蠕滑变形与其稳定性系数的相互内在联系,确定边坡的蠕滑位移与其坡体损伤变量及其稳定性系数的定量关系,并依此建立基于边坡蠕滑位移参数确定其动态稳定性系数的方法;同时,依据位移–时序曲线切线角速率和加速率参数变化规律,研究和确定基于安全系数的边坡稳定性位移监测预警判据 和边坡安全稳定预警时间 。最后,以典型鸡鸣寺滑坡为例,运用蠕滑型边坡动态稳定性系数与位移监测预警判据,对该滑坡的稳定性演化过程进行后验分析与评价,并同时与斋藤迪孝法预测结果进行对比,其分析评价结果与该滑坡实际稳定演化规律基本吻合,表明所提出和确定的有关位移监测预警判据参数,在蠕滑型边坡的稳定性评价与预测中具有一定的实用性和有效性。     

深部位移监测在边坡稳定性研究中的作用

介绍了作为边坡深部位移监测的可靠手段之一的钻孔倾斜仪，在湖北武钢大冶铁矿露天边坡稳定性研究中的应用，并讨论了监测结果在边坡稳定性分析和综合加固治理中的作用。     

公路边坡位移监测与稳定性评价

结合公路边坡变形特点,选取代表性的公路边坡横断面和边坡位移跟踪监测点,利用地表位移监测桩来实地测量边坡的表层位移和利用多点位移计来监测边坡坡体内部的深部位移,依据位移监测结果可以判定该公路边坡在施工开挖过程中的失稳状态.最后结合现场监测数据与实地调查表明,表层和深部位移监测对边坡信息化施工和稳定性的评价具有指导作用.     

位移监测在边坡工程中的应用

对边坡工程监测进行了介绍,实例分析表明,将位移监测资料与边坡变形破坏现象结合起来,能准确地判定边坡的变形阶段,评价和预测边坡施工及其使用过程中边坡的稳定状况,同时为调整设计方案提供重要的参考信息。     

边坡位移矢量场与失稳定时预报试验研究

 以1985 年6 月12 日凌晨长江三峡新滩滑坡为例进行了工程地质力学白光散斑模型试验, 用白光散斑照相技术和自动记录仪测量模型表面的位移矢量场, 模型试验过程为1 420m in, 破坏前位移量为21. 20mm。依据位移2时间相关关系和边坡模型滑面的抗剪强度,分别用斋藤法、灰色系统预测理论和有限单元法进行了中长期定时预报, 预报的失稳时间分别为1 395, 1 435 和1 415m in, 与试验模型实际破坏的时间基本一致。     

滑坡位移分形参数Hurst指数及其在堆积层滑坡预报中的应用

 在系统分析堆积层滑坡的物质组成和位移失稳规律的基础上,根据分形理论基本原理,对该类滑坡的位移失稳过程所具有的非线性、突变性和分形降维特性进行较为深入的分析与研究。运用分形理论R/S分析法,确定滑坡位移时序分形动力学参数位移Hurst指数,并分别以三峡库区典型堆积层滑坡——新滩滑坡和黄蜡石滑坡为例,计算滑坡位移失稳过程的Hurst指数。分析和评价位移Hurst指数与边坡稳定性的关系,发现Hurst指数随着边坡由稳定向失稳的演化出现明显降维突变规律,且降维时间与滑坡整体失稳时间相吻合。这表明位移Hurst指数是堆积层边坡稳定性评价的一种有效非线性分形动力学参数,可以运用这个非线性分形参数对该类滑坡失稳演化趋势与规律进行非线性动力学评价与预测。     

GPS-RTK技术及其在露天矿边坡位移监测中的应用

高陡边坡的稳定性一直是露天矿开采中倍受关注的重要安全问题之一。露天矿高陡边坡在发生跨塌破坏前,会有一个缓慢的位移过程发生。因此,通过对高陡边坡微小位移的监测可以实现对其发生灾难性跨塌的预测。本文讨论了露天矿边坡位移传统监测方法的缺陷及新型的基于GPS的自动监测技术所具有的独特优势,介绍了适用于露天矿边坡位移监测的高精度的GPS技术—RTK技术,阐明了基于GPS-RTK的露天矿边坡位移自动监测系统、边坡安全预警准则及监测实施的基本原则。旨在为相关研究与应用提供有益的借鉴。     

顺层边坡岩层走向与边坡走向夹角对其稳定性的影响

以有限元分析为手段,分别对单面临空和双面临空的顺层边坡的开挖变形规律进行详细研究,着重对边坡走向与岩层走向夹角的大小对顺层边坡开挖稳定性的影响进行分析,在此基础上给出以走向夹角为指标的顺层与非顺层边坡的判别依据。最后用地质力学模型试验对单面临空条件下的有限元分析结果进行验证。结果表明:对于单面临空和双面临空的顺层边坡,当边坡走向与岩层走向夹角分别大于30°和50°以后,均基本不用考虑顺层现象对边坡稳定性的影响。     

边坡角设计的支持向量机建模与精度影响因素研究

运用人工智能领域最新的基于结构风险最小化原理的机器学习算法——支持向量机(SVM)算法,采用线性Linear 和径向基函数 RBF 两种核函数以及ε 不敏感和 Quadratic 两种损失函数,并且考虑惩罚参数 C 的不同,编写了相应的程序对影响边坡角设计的诸多因素进行了机器学习,经过反复调整相关参数和计算对比,找到了拟合精度很高的支持向量机网络,并以此网络对测试样本作预测检验模型的可靠性;对影响支持向量机建模精度的各种影响因素作了计算和分析,在此基础上,初步确定了各参数对 SVM 模型精度影响大小的顺序,为 SVM 在类似工程上的应用提供了借鉴。     

堆积层边坡开挖致滑的原位监测试验研究

近年来，随着高速公路、大型水利工程、深基坑工程的兴建，人为开挖边坡引起的工程事故越来越突出，尤其是在以堆积覆盖层为主的西部山区，人类的工程活动已经成为地质灾害的主要诱发因素。为了对切坡开挖诱发下的堆积层边坡的失稳机制有较深入的了解及研究边坡性状随时间变化的一些重要特性，在贵州晴隆选取一个典型的堆积层边坡进行现场开挖试验和原位综合监测。研究结果表明：堆积层边坡在切坡开挖影响下多发为浅层牵引式破坏，滑动变形区为坡面以下0～4m之内，变形量以坡面最大，变形形态为从坡面到坡面以下逐渐减小的松弛变形；此类堆积层边坡切坡开挖的警界临空高度为3m，临空高度超过3m的边坡应采取适当的防范措施；边坡开挖后裸露的堆积层边坡，在强降雨的影响下易发生滑塌事故，应提高警惕。     

降雨型堆积层滑坡的加卸载响应比特征及其预测作用与意义

应用加卸载响应比理论对长江三峡库区典型降雨型堆积层滑坡的位移失稳规律、加卸载动力学作用过程与特点等进行了系统研究，确定了该类滑坡加卸载参数及加卸载响应参数，建立了加载响应比预测模型。以新滩滑坡分析为例，运用加卸载响应比预测模型对新滩边坡关键部位监测点A3，B3进行了加卸载响应比计算，发现该两点的加卸载响应比时序曲线均在边坡失稳前发生突变，其突变时间与边坡实际失稳时间完全吻合。证明了加卸载响应比理论是可应用于中、短期预报堆积层滑坡的一种有效方法。     

基于矢量法安全系数的边坡与坝基稳定分析

滑动是一个矢量概念,基于矢量法安全系数的边坡与坝基抗滑稳定的矢量分析法,以边坡与坝基的整体抗滑稳定性为研究对象,根据边坡与坝基的整体滑动趋势方向确定安全系数的计算方向θ,在方向θ上由抗滑力与滑动力的矢量特征定义矢量法安全系数F(θ),以F(θ)进行边坡与坝基的抗滑稳定分析.在边坡与坝基的荷载和滑裂面已知的情况下,运用有限元法计算滑裂面上的真实应力分布,滑裂面上各处静滑动摩擦力合力方向的反方向就是θ,沿此θ方向F(θ)的求解公式直接根据滑裂面上的真实应力分布情况和莫尔-库仑强度准则导出.矢量法安全系数F(θ)的定义以力的矢量分析为基础,具有明确的物理和力学意义,求解时不需要引入过多的人为假定,并以显式格式求解,计算过程简便,便于工程应用.运用矢量分析法法求解ACADS两道标准考题算例的F(θ),得到与考题标准答案一致的结果;应用矢量分析法法求解三峡工程3#坝段坝基抗滑稳定问题的F(θ),计算结果与已有的有限元强度折减法模拟该坝段坝基渐近破坏的定性分析成果相吻合.通过实例分析表明矢量分析法的可行性和工程实用性.     

求解边坡矢量和安全系数的三维条分法

 将潜在滑体划分成条柱,在对各条柱间力及条柱底滑面抗滑力合理假定的基础上,对条柱及滑体进行静力平衡分析,求解出各条柱的抗滑力和作用在底滑面的法向力,运用矢量和安全系数的定义,提出一种求解边坡实际受力状态的矢量和安全系数的三维条分法。算例分析表明,对于单一平面滑面或对称滑面矢量和安全系数三维条分法与相应于条间力假定的强度折减的三维极限平衡方法计算结果一致。当边坡的滑面为一般情况时,矢量和安全系数比相应于条间力假定的强度折减法的结果都要略小。     

应力迁移法及其在边坡稳定分析中的应用

假定在计算过程中单元竖向应力保持不变和折减前、后大及小主应力方向不变的前提下,给出了应力迁移法的计算式以及操作步骤,并应用ABAQUS软件进行数值模拟分析。然后将应力迁移法应用到边坡稳定性分析的工程实践中,探讨其在实际工程应用中的可行性。通过分析,得出应力迁移法中以特征点位移突变、广义剪应变贯通和等效塑性应变贯通作为失稳判据均具有较好的一致性,而以计算不收敛作为失稳判据得出的安全系数比前三个判据得出的安全系数略大一些的结论。     

边坡和坝基抗滑稳定分析的三维矢量和法及其工程应用

 在二维矢量和法的基础上提出三维矢量和法中整体下滑趋势方向的确定方法,需首先计算整体下滑方向的初值,然后进行投影计算得到其整体下滑趋势方向及矢量和法安全系数。运用该方法对几个三维边坡算例进行分析,结果表明矢量和法安全系数与三维极限平衡法结果基本一致,且对于滑移面单元尺寸不敏感。最后,以三峡大坝26#坝段抗滑稳定性分析为工程实例,针对通过详细勘察而指定的4种滑移面进行平面矢量和分析及三维矢量和分析,结果表明三维矢量和分析结果均较二维矢量和结果要大,且深层滑移面得到的安全系数比浅层滑移面稍大,其抗滑安全系数远大于1.0,说明坝基是安全的。该方法具有明确的物理和力学意义,只需一次弹性或弹塑性数值计算,不需过多的人为假设,即可得到三维矢量和法安全系数。该方法具有三维极限平衡法及强度折减法无法相比的优势,计算过程简单,便于在工程实践中运用。