矿山边坡可靠性概率分析的研究

阐述了在边坡稳定性概率分析中,把岩体强度参数视为随机变量,到边坡工程的风险,用工程类比法确定出整体边坡允许破坏概率和目标可靠性指标,从而选择量佳这坡设计方案,认为破坏概率与安全系数是不同范畴的概念,可靠性概率分析法充分考虑到了影响边坡稳定性的各种因素,其结果更为可靠,并具有更强的适用性。     

岩石边坡块状结构岩体稳定分析和可靠性评价

对边坡稳定性进行评价和预测是整个边坡工程的关键.以矢量和可靠性计算为手段建立了块状结构岩体数学模型,分别运用确定性和不确定方法对块状结构岩体进行稳定性分析,为岩质边坡稳定性评价提供了新的途径.利用所建模型分析了三峡工程永久船闸边坡关键块体的稳定概率.结果表明,边坡中可动快体失稳概率较大,需采取相应的加固措施.工程实践证明,所建模型的实用性较强、应用前景广阔.     

高陡边坡爆破震动动力可靠性评价方法研究

高陡边坡下伏矿体的开采活动对边坡的稳定性影响显著。同时考虑到岩体力学参数和爆破荷载的随机特性,以爆破震动引起的高陡边坡岩体稳定性为研究对象,建立了在爆破震动影响下基于首次超越破坏理论的高陡边坡动力可靠性评价方法。以云南省某铅锌矿大明槽高陡边坡下伏古矿冶炉渣矿爆破开采为例,应用爆破震动动力可靠度方法分析了现有爆破开采方案对大明槽高陡边坡稳定性的影响,模拟结果动力可靠性概率Pr(a)=1,表明现有爆破开采方案是可行的。     

参数特性及分布形式对边坡稳定可靠性的影响分析

边坡工程中存在着大量的不确定性因素,常用的定值安全系数法不能反映不确定性因素的影响。本文采用概率方法研究了极限状态方程、土性参数变异性及其分布形式对边坡稳定可靠性的影响,并进行了参数敏感性分析,比较了概率可靠度与非概率可靠度所计算的可靠指标的差异。结果表明,在基于概率的边坡稳定性分析中,简化Bishop法比瑞典条分法更合理;土性参数变异性及分布形式对边坡稳定可靠性影响较大,当参数分布形式无法准确描述时可保守假设参数c、φ分别服从对数正态分布和学生-T分布。非概率可靠度分析方法能简单有效地解决参数样本少、分布形式难于确定的问题,是概率可靠度分析方法的有效补充。     

基于蒙特卡洛法的黄延高速公路边坡稳定性分析

将破坏概率理论应用于边坡稳定性分析中,借助GEO-SLOPE程序,采用蒙特卡洛法(Monte Carlo Method),以Janbu法为功能函数对黄延高速公路界子河边坡在自然状态和饱水状态下进行可靠性分析。计算结果表明,在自然状态条件下,该边坡的破坏概率为30.97%,在饱水状态条件下为100%。水是影响本边坡稳定性最不利的因素之一,应切实加强该边坡的防水措施。     

基于无味变换的边坡可靠性分析

岩土工程不确定性问题是近年研究的热点之一,以边坡可靠性分析为出发点,通过介绍无味变换原理,给出基于无味变换的边坡可靠性分析方法及实施步骤,借助已有研究中的均质边坡和分层边坡算例,探讨了基于无味变换的边坡可靠性分析方法的合理性和适用性,结果表明：基于无味变换原理开展边坡可靠性分析可不依赖于变量的分布类型,应用方便且计算效率高;在分析可靠性较高的边坡时,由于失效概率量值较小,引起的相对误差较大,应谨慎选择,但对于工程上更为关注的可靠性较低（较高失效概率,P_f>7%）的边坡,与蒙特卡洛方法相比,基于无味变换方法的计算结果相对误差约在5%以内,且变量相关系数的变化引起的误差波动较小,适用性较好。     

岩体等效抗剪强度概率特征值评估在边坡稳定性可靠度分析中的应用

为消除因采用Hock-Brown准则中间变量而导致评估等效抗剪强度参数概率特征时产生累积误差,针对Hoek-Brown准则各变量具可变性和不确定性,提出应直接由基本变量人手来评估.在简要介绍Hoek-Brown准则基础上,选用了Rosenblueth点估计法和Monte-Carlo抽样法对边坡岩体的等效抗剪强度概率特征值以及边坡稳定性可靠度和破坏概率进行了对比计算分析.尽管2种方法计算结果差异很小,但是与Monte-Carlo抽样法相比,Roseriblueth点估计法计算量明显减小.而Rosenbheth点估计法较为简单,因此工程中可以用它来估计岩体有关参数概率特征值、稳定性可靠度和破坏概率.     

矿山边坡安全度标准的研究

介绍了可靠性分析的一般方法———蒙特卡罗法、一次二阶矩法和统计矩法的基本原理,分析了各方法在可靠性分析中的优点和不足.结合边坡工程中常用安全系数的概念,探讨了安全系数和可靠性指标之间的关系.通过参考国内外的文献和边坡可靠性分析的具体实例,探讨了矿山边坡安全度的可接受范围,提出了矿山边坡安全度可靠性指标的建议值.     

响应面法与蒙特卡洛法边坡可靠性评价方法对比研究

考虑影响边坡稳定性的主要因素强度参数c、φ的不确定性,以蒙特卡洛法计算结果作为可靠性分析的基准解,在极限平衡法理论框架下开展不同可靠性评价方法之间的对比研究.采用c、φ为基本随机变量建立二次多项式响应面,以重构功能函数,并结合一次可靠度法和蒙特卡洛法进行边坡可靠性分析.通过对均质边坡的圆弧滑动破坏、非均质边坡的非圆弧滑动破坏、三峡库区谭家坪滑坡破坏这3个案例的可靠性分析结果对比得出:1)二次多项式响应面法原理简单,对于隐式功能函数,有较好的计算精度和求解效率,适用于可靠性分析的近似计算,特别是在参数服从正态分布的情况下,能够达到很高的精度;2)求解响应面时应优先采用Spencer法、MorgensternPrice法,对圆弧滑动面边坡,也可以选用简化Bishop法.     

边坡工程模糊可靠度研究

确定了边坡工程性能指标“安全时效性及实用性”的隶属函数，将模糊概率测度理论用于边坡工程模糊可靠度研究，建立了边坡工程模糊可靠度数学模型，并进行了工程应用研究．     

Fuzzy Random Reliability Analysis of Blocky Rock-Mass in Slopes

Slope stability assessment is a geotechnical problem characterized by many sources of uncertainty. In classical reliability analysis, only the randomness of uncertainties is taken into account but the fuzziness of them is ignored.In this paper, a fuzzy probability approach and a fuzzy JC method are presented for the reliability analysis. The two methods have been applied to stability analysis of a certain slope of permanent ship lock in the Three-Gorges Project. The results obtained from these two methods are basically the same. However, compared with the fuzzy probability means, the fuzzy JC method can reflect the real situation better because it uses a fuzzy-based analysis applied to not only limit state equation but also mechanical parameters.     

抗剪强度c,φ值概率分布对边坡可靠性分析的影响

抗剪强度参数c,φ值是评价边坡稳定性的重要指标.以某公路边坡为例,讨论了c,φ值不同的概率分布及其相关性对边坡可靠度计算结果的影响.对边坡可靠度计算十分重要.     

边坡失稳和稳定性分析方法的探讨

边坡稳定性是土木工程实践活动重点考虑的问题,造成边坡失稳的原因是多方面的,稳定性分析方法也不同。分析了边坡失稳的破坏过程和原因,讨论了工程地质分析法、刚体极限平衡分析法和数值分析法等各种边坡稳定性分析方法的特点,提出采用综合法研究边坡稳定性,以寻求有效的边坡稳定治理措施。     

破碎岩体隧道洞口开挖诱导滑坡与古滑坡耦合分析

以大栗树高速公路隧道洞口施工为工程背景,研究了在考虑古滑坡因素下洞口工作面边坡失稳及其加固技术。利用钻孔测斜数据（BCD）和Midas GTS折减强度有限元分析模型,分别推测了最危险滑动面,得知两者滑动面位置相似。并采用不平衡推力传递法,基于BCD推断滑动面计算安全系数。以BCD和有限元法的滑动面为基础,将滑动面近似假设为对数螺旋线,考虑地形因素,建立考虑多台阶边坡上限分析模型,研究了不同加固措施对边坡稳定的影响。结果表明,3种方法计算出的边坡安全系数结果相近。     

西安白鹿塬北缘黄土边坡稳定的可靠度分析

在西安白鹿塬北缘实测了14个黄土自然边坡断面,建立了地质模型,通过采样测试并收集已有的测试资料,获得了各时代黄土地层的物理力学参数,将Morgenstern-Price法稳定性计算公式作为极限状态方程,分别采用Monte-Carlo法和Duncan法进行了边坡稳定的可靠度分析。结果表明:采用Monte-Carlo法和Duncan法得到的14个边坡稳定系数分别为1.11～1.41和1.09～1.33,显示这些边坡处于基本稳定—稳定状态; 采用上述两种方法得到的边坡可靠指标分别为0.56～1.79和0.39～1.60,得到的失效概率分别为3.4%～29.0%和5.5%～34.8%,并且共有75%的边坡失效概率大于10%,失效可能性较大。统计结果表明:白鹿塬区边坡的坡高和坡度存在负相关性。低而陡的边坡潜在最危险滑面剪出口较高,失效概率较小; 坡高达到50 m及以上时,边坡高而缓,剪出口较低,失效概率较大,其中河流下切深,有N₂泥岩出露的极高边坡,稳定性最差。Duncan法求解的稳定系数略小于Monte-Carlo法求得的结果,而前者求解的失效概率略大于后者,两种方法计算结果较为接近。由于Duncan法理论简单,计算量小,更宜于在实际工程中应用。     

边坡支护需考虑的因素与支护结构形式的选择

云南的原生地质环境条件十分脆弱,次生地质环境条件十分敏感.随着人类工程活动的大规模开展,边坡工程问题越来越引起人们的重视.不同的边坡所处的地质环境有所不同,影响边坡稳定及治理工程的因素变化多端且十分复杂,需具体问题具体分析.边坡支护可供选择的支护结构形式很多,支护工程需要考虑的因素也很多.边坡支护需要考虑的因素很多.就边坡支护形式选择需要考虑的主要因素进行了阐述,并结合工程实例就如何选择边坡支护结构形式进行了分析,仅供同行参考.     

船舶肋骨框架的可靠性分析

根据船舶肋骨框架（或称横框架）结构特点探索了结构系统在考虑弯矩、轴力、剪力三种荷载效应以及各构件联结处加强肘板的综合影响，并考虑了随机变量的相关性及多种概率分布的可靠性分析方法，开发出通用计算机程序，通过算例，证明了分析方法及程序的通用性和可靠性①．     

基于模拟退火遗传算法的边坡稳定分析

分析了遗传算法和模拟退火的思想和特点,设计了动态交叉率和动态变异率,提出了一种新的优秀个体保存策略,在此基础上,建立了边坡稳定分析的模拟退火混合自适应遗传算法的数学模型,并利用罚函数优化了该模型.