矿山边坡可靠性分析研究

在边坡稳定性分析中，把岩体强度参数视为随机变量来处理，考虑边坡工程的风险，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，从而选择最佳边坡设计方案。     

边坡可靠性的蒙特卡洛分析

边坡稳定性研究是岩土工程的热点问题之一,本文在极限平衡理论的基础上,引入了蒙持卡洛模拟方法,通过建立边坡状态函数,生成随机变量,对边坡的稳定性进行可靠性模拟,求出边坡的可靠指标与破坏概率,为边坡稳定性增加一种判断方法,与确定性计算结果综合对比分析,保证边坡设计参数更为可靠。     

基于折线滑动的岩质边坡非概率可靠性分析

矿山高陡边坡稳定性研究是露天开采中的一个重要研究课题,由于边坡岩土体构成复杂,用传统的定值求解安全系数的方法已经不能很好地描述岩土体参数的不确定性。通过对折线滑动破坏模式的分区进行相关岩石室内试验,并根据实际工程岩体的情况对室内岩石参数进行强度折减,同时对边坡体不确定性参数进行区间描述。根据折线滑动的破坏模式,结合传递系数法,推导折线滑动非概率可靠度指标求解的功能函数,结合不同的区间解法对功能函数进行求解,得出最终的非概率可靠度指标,从非概率的角度对边坡可靠性进行研究分析。     

蒙特卡罗法在露天矿边坡可靠性分析中的应用

基于现场地质勘察和室内试验得到的岩体力学性能参数,利用蒙特卡罗法对某露天矿长期开采形成的边坡进行了6个剖面可靠性分析,获取某矿山边坡的破坏概率和可靠指标,进而为该矿山边坡稳定性评价和后续边坡的管理工作提供可靠的依据。     

模糊概率法在边坡稳定性分析中的应用

鉴于边坡工程中同时存在的随机性和模糊性,在可靠性分析的基础上提出了用模糊概率的方法来计算边坡的稳定性,得出了边坡失稳的模糊概率,并探讨了隶属函数的形式及有关参数对模糊概率的影响。计算表明:降正态形分布及戒上形分布的隶属函数形式能较好地反映边坡失稳的模糊性,所求模糊概率 Pf较为合理;功能函数的变异性越大,隶属函数形式对模糊概率 Pf的影响越小。     

矿山边坡可靠度分析的研究

在边坡稳定性分析中，把岩体强度参数视为随机变量来处理，考虑到边坡工程的风险性，用工程类比法确定出整体边坡允许破坏概率和目标可靠度指标，从而选择最佳边坡设计方案。     

某露天铁矿采场边坡优化设计可靠度分析

根据某露天铁矿采场地质条件和开采形成的边坡形态,共选择4个典型剖面,设计了6个边坡角优化方案。采用Morgenstern-Price法计算边坡安全系数,所得安全系数均大于1.0,但极限平衡法未考虑岩土体参数的空间变异性,无法全面反应边坡的安全性。鉴于可靠性分析方法的优越性,采用蒙特卡洛模拟法进行随机模拟试验,分析各边坡设计方案所得平均安全系数与上述极限平衡法求得的安全系数相接近,但破坏概率均在可接受的破坏概率阈值之下,可靠性指标均大于可接受的可靠性指标最小值,满足工程稳定性要求。     

基于FEM-RSM-GA的边坡可靠度计算方法研究

用随机有限元法计算实际边坡工程的可靠度和破坏概率需解决的关键问题是计算精度和运算效率。提出了基于FEM-RSM-GA的边坡工程的稳定性可靠度计算方法,以FLAC3D强度折减法(SRM)计算边坡工程的安全系数,建立响应面函数,利用遗传算法对可靠度指标和破坏概率优化求解。通过算例表明:该方法计算量小,用时少,可靠指标和破坏概率的相对误差分别为3%和6%,能满足实际边坡工程需求。     

长直边坡三维可靠性分析

基于可靠性分析理论和岩体强度是一空间随机场的观点，研究了长直边坡的三维可靠性问题，探讨了当边坡长度和破坏区长度不同时，整体边坡的可靠状态变化情况，并推导了有关计算公式。     

边坡工程可靠性评价方法及运用

控制边坡稳定性的诸因素中,大都具有不确定性。传统的定数稳定性评价方法忽视了这种不确定性的存在。本文所论述的边坡工程可靠性评价方法,是在充分考虑各因素不确定性的前提下,把可靠性作为评价边坡工程质量的指标。作者着重讨论了可靠性评价方法存在的若干问题,并作了一些改进。同时编制了边坡可靠性计算程序,结合工程实例,论证了不同的计算方法运用于露天矿边坡的可行性。     

基于Barton-Bandis非线性破坏准则的边坡破坏概率分析

鉴于岩体结构面粗糙度和壁岩强度的影响使结构面抗剪强度呈现非线性特征,传统极限平衡分析法采用平均值来表征岩体物理力学指标使评价结论未能充分顾及到指标的离散性,提出了基于Barton- Bandis非线性破坏准则的边坡破坏概率分析方法。通过野外地质测量获得岩体结构面轮廓曲线及回弹值,经过处理计算后分别获得结构面粗糙度系数JRC,壁岩强度JCS、基本摩擦角[?]b等参数的多组样本数据,并验 证了各参数样本数据的概率分布。基于Barton-Bandis准则建立了柏杨庙矿山边坡的稳定性分析模型,采用Morgenstern-Price法计算出该边坡的多组稳定性系数,通过蒙特卡罗法对其进行统计分析,确定了边坡的破 坏概率,并与传统极限平衡分析法的计算结果进行了对比分析。研究表明：基于Barton-Bandis准则的边坡破坏概率分析方法在进行边坡稳定性分析时充分考虑了岩体结构面抗剪强度的非线性特征和抗剪强度参数的离 散性,是岩质边坡稳定性分析的有效方法。     

鞍千矿排石（土）场土石复杂边坡可靠性分析

鞍千矿排石（土）场形成的坡体与一般的边坡不同,坡体形态复杂,碎石与土混杂,且分布不均匀,土体的参数重度、内聚力和内摩擦角在空间上变异较大,并且坡体有软弱层面存在。通过实验、现场统计等方式研究这些参数,发现它们基本满足正态分布,并给出了概率统计特性和概率分布。用Bishop方法分别计算3类稳定系数,既无条件最小稳定系数、滑动块体达到一定规模的最小稳定系数（危害性大）和滑动面通过软弱面的稳定系数,通过蒙特卡洛法得到了这些稳定系数的概率分布。分别计算了排石（土）场有代表性3个剖面的3个类型稳定系数的概率分布函数,进行了可靠性分析,并给出了预警等级。     

节理岩体边坡关键块体的失稳概率研究

岩体边坡的破坏一般是由于关键块体的失稳产生的连锁反应而导致的整体失效,因此关键块体是影响边坡稳定性的核心因素。采用块体的失稳概率对关键块体的稳定性进行了评价,失稳概率与2个参数有关:节理交切概率和裂隙锥的不稳定参数,并利用岩体结构面的连通率对节理交切概率进行了修正,修正后的节理交切概率更能反映结构面的尺寸和不连续性。结果表明,用失稳概率评价关键块体的破坏可能性,可以为岩体边坡的支护设计提供依据。     

金堆城露天钼矿某剖面处边坡稳定性的不确定性方法分析

确定性分析方法无法解释边坡安全系数处于安全值时出现结构失稳的状况,因此不确定性分析方法在边坡稳定性评价方面逐渐被广泛应用。提出基于可靠度理论的边坡不确定性分析方法,并对金堆城露天钼矿南帮9-9剖面处边坡体进行边坡稳定性分析。首先采用拉丁超立方蒙特卡洛抽样技术选取样本参数,然后用二维有限差分法对安全系数和失效概率进行求解,最后对计算结果进行Z假设检验。结果表明,在置信度为95%的情况下,边坡的安全系数是大于1.3的,此时边坡处于稳定状态。     

深凹矿山边坡局部破坏治理方法与应用

深凹矿山边坡的局部破坏是常见的矿山病害,在露天开采深度和矿山服务年限不断提高的条件下,边坡局部破坏有规模加大、频率提高、危害性更强的趋势,妨碍了矿山正常生产影响经济效益,对矿山边坡整体的稳定性能产生削弱作用。随着对岩石细观破裂特征和岩石损伤断裂过程的研究成为现代岩石力学重点,矿山边坡加固技术更注重岩体赋存的地质条件和人为扰动下岩体蠕变变形,同时在长期使用条件下矿山边坡兼具的运输服务功能也应加以重视。针对山东黄金归来庄矿业有限公司露天采场矿坑东帮①号矿体滑坡治理情况,结合露天采场地质条件用传统的地质结构面分析方法分析滑坡原因,然后引入开挖损伤区的概念并结合①号矿体成因定性分析了边坡岩体松动破坏机理,提出来一种主被动加固方式相结合的方法。通过计算主动土压力和假定横梁为集中力作用下两端自由的弹性地基梁,得到预应力锚索框架支护参数,按照工程类比法确定微型桩布置方式。实践证明,本方法确保了滑坡体上方运输道路的正常使用又为露天矿山向深部开采提供了保障,为类似矿山局部破坏治理提供了一条思路     

基于极限分析的三维边坡可靠度研究

基于极限分析上限法提出了非相关联流动法则速度场下三维边坡的安全系数计算方法与可靠度计算模型,该方法有效地避免了在求解相关联法则速度场时,由于摩擦角过大会出现的速度场不收敛问题。基于双对数螺旋线破坏机制,考虑土体参数的空间变异性,提出的可靠度计算方法,相对于二维计算模型能够更加精确地计算边坡的失效概率。最后结合算例讨论了土体参数变异系数对三维边坡可靠度的影响。结果表明,边坡的失效概率随着土体参数c、φ值变异系数的增加而增大,其中c值变异系数对失效概率影响显著,φ值变异系数对失效概率影响相对较小。