基于改进正交设计的黄土边坡稳定影响因素敏感性分析

影响边坡稳定性的因素多而复杂,且影响程度不相同。以山西岢岚一黄土边坡为例,以常规正交试验设计分析为基础,结合灰色关联法,采用基于灰色关联法的改进正交试验设计法,并运用ADINA软件建立计算模型,分析了坡高、坡比、重度、黏聚力、内摩擦角和坡顶荷载6种因素对该边坡安全系数的敏感性。结果表明:该边坡岩土体强度参数、坡比和坡高对边坡安全系数影响最大,坡顶荷载和重度对安全系数影响最小。据此提出有针对性的边坡设计措施:该区域边坡稳定性分析时应尽量选取合理准确的强度指标,同时也应考虑坡高和坡比的影响。该结论可为晋北黄土丘陵沟壑区(Ⅰa区)的黄土边坡设计与加固提供一定的参考依据。     

边坡稳定性影响因素敏感性的通径系数分析

为客观评价边坡中各影响因素对边坡稳定性的相对贡献,首次运用通径系数法对边坡中各影响因素与安全系数的关系进行了探讨。分析结果表明：主要的影响因素为粘聚力、坡角、内摩擦角,在所考虑的因素中,除了对安全系数Fs值有直接影响外,还存在不同程度的间接影响。在勘察、设计工作中,必须确保粘聚力、坡角、内摩擦角的准确性,放坡、截排水等措施是治理边坡的首选方案。     

山区公路边坡稳定性参数敏感性分析

以湖南省常吉高速公路某路段左侧边坡为依托,通过相关地质资料分析,选取了对边坡稳定性影响较大的坡度、坡高、粘聚力、内摩擦角和弹性模量五个指标。并借助于有限元强度折减模块,采用单因素敏感性分析方法进行了边坡稳定性影响参数敏感性分析并比较分析结果。结果表明:常吉高速公路边坡的稳定性参数相对于边坡安全系数的敏感性排序从大到小依次为:坡度、坡高、内摩擦角、粘聚力、弹性模量,边坡的失稳主要依赖于坡度和坡高,此为山区公路边坡稳定性评价分级和针对性地防治设计起到了指导作用。     

基于正交数值试验的倾倒边坡稳定性影响因素分析

将影响倾倒边坡稳定性的内在因素细分为十二个单因素,并通过数值计算对它们进行分析,筛选出边坡坡高、边坡坡角、结构面倾角、结构面间距、结构面粘聚力以及结构面内摩擦角为影响倾倒边坡稳定性的六项因素,然后利用正交试验法安排了6因素3水平的18组数值试验,并对试验结果进行极差分析和方差分析。结果表明:边坡坡高、边坡坡角、结构面倾角和结构面内摩擦角对边坡稳定性具有高度显著性影响,结构面间距和结构面粘聚力则影响有限,各因素影响作用主次顺序为边坡坡角结构面倾角边坡坡高结构面内摩擦角结构面间距结构面粘聚力。     

弃土场滑坡因素敏感性计算分析

结合典型弃土场工程实例,通过灰色关联分析法把弃土场稳定性分析结果定量化,清楚地确定出各种影响因素的主次关系,为边坡设计及治理提供可靠的评价依据。研究结果表明:在影响该边坡稳定的几个因素中,土体内摩擦角、粘聚力以及堆积层数对边坡稳定性的影响最为敏感,边坡高度、坡率影响次之,容重对边坡稳定的影响最小。     

基于突变级数法的路堤边坡地震稳定性评价

提出了基于突变级数理论的路堤边坡地震稳定性评价模型。根据突变级数理论对影响路堤边坡地震稳定性的评价指标(包括内摩擦角、黏聚力、坡高、坡角、地面横坡度、峰值加速度、震中距)进行了多层次分解,对四川省汶川震区G213线公路的15个路堤边坡的实测数据进行了归一化处理及综合量化计算,得到各样本的突变级数,并对上述公路路堤边坡的地震稳定性进行了综合评价。通过对评估结果与实际震害调查结果进行分析比较发现,该评价方法结果准确、精度较高,可为今后类似地质条件下的路堤边坡地震稳定性评价提供参考与借鉴。     

基于可拓理论的岩坡稳定性分析及控制

针对传统岩坡稳定性评价方法的单一性和主观性以及影响岩坡稳定性因素的不确定性和错综复杂性,提出了基于可拓理论的多层次多指标岩坡稳定性评价方法,它综合考虑了岩坡所处的工程地质条件和环境水文条件,并通过关联函数的计算,一方面实现了岩坡的稳定性等级确定,另一方面实现了对各评价指标的定量分析,从而为采取有针对性的加固措施提供了理论依据。同时,本文选择益阳外环路建设项目中标段K3+260—K3+420处的岩坡进行应用研究,确定了该边坡的稳定性等级为Ⅰ级,定量分析了影响该边坡稳定性的因素,得到坡角是评价该岩坡稳定性的最显著性指标,并针对此,提出了控制该岩坡稳定性的锚固措施。所以,将可拓理论引入岩坡稳定性评价及控制中,不仅为岩坡稳定性分析提供了一种综合的研究方法,而且为采取有针对性的加固措施提供了理论依据。     

影响三维土质边坡稳定性的多因素耦合分析

基于强度折减法,考虑坡高、坡角、边坡长度和坡转角四个因素,通过ABAQUS软件建立三维模型以模拟复杂土质边坡的稳定性问题。结果显示,影响边坡稳定性的因素是相互关联的,其中坡高和坡角与边坡安全系数呈负相关关系;边坡长度对三维边坡的稳定性影响分为两种:当坡高、坡角较小时,安全系数与边坡长度的关系表现出先减小后变得平缓的趋势;当坡角和坡高较大时,安全系数随边坡长度的增大呈现先减小后增大的趋势,但总体变化幅度很小;在坡长较大、坡高和坡角较小时,坡转角会对边坡稳定性产生明显的影响。     

黄土公路阶梯状高路堑边坡稳定性研究

 为揭示黄土公路阶梯状高路堑边坡的稳定性状,依托阎良—禹门口高速公路黄土高边坡工程,对非扰动黄土阶梯状高路堑边坡模型进行离心试验研究,采用有限元分析软件ANSYS对阶梯状高路堑边坡稳定性进行数值分析,深入研究黄土公路阶梯状高路堑边坡的变形发展过程、破坏特征及其稳定性。研究结果表明：非饱和黄土阶梯状多级矮坡在发生破坏前会发生明显的侧向变形,最大水平位移发生在1/3坡高且向内平距2/3坡脚处,边坡的变形存在先垂直、后水平的特点;非扰动黄土边坡发生侧向变形时,在坡内存在很短距离的无水平应变区;黄土阶梯状多级矮坡的稳定性主要受宏观坡率的控制,高边坡的整体稳定性不受次级矮坡的影响;阶梯状多级矮坡利用黄土的直立特性,采用大于70°坡角的多级矮坡来消除降雨对坡面的冲刷,可最大限度地增加坡面的降雨入渗量,减少坡面产流,为防护边坡植物的生长创造好的立地条件。阶梯状多级矮坡是黄土地区公路路堑边坡较好的一种坡型,具有良好的工程和应用价值。     

基于有限元法对边坡稳定敏感性参数的分析

采用有限元强度折减法,从计算范围、内摩擦角、粘聚力、土体重度、坡高与坡度等方面,研究了计算敏感性参数对山区边坡稳定性安全系数的影响,结果表明,土体的粘聚力、内摩擦角和重度对边坡稳定性的影响最为敏感,坡角与坡高的影响次之,计算范围的影响最小。     

多次模糊模式识别在黄土边坡稳定性分析中的应用

黄土边坡稳定分析中影响因素众多、而且具有不确定性的特点,通过采用多级模糊模式识别对黄土边坡稳定性的分析,并充分考虑多种因素的影响,对不同的影响因素赋予不同的权重,并应用实例进行对比分析;结果表明:可以用于黄土边坡稳定性的初步评判。     

黄土贴坡高填方变形破坏机制研究

受地形条件限制,黄土山区贴坡高填方工程近年逐渐增多并出现了一些失稳事故,亟需对其变形破坏机制进行研究。以黄土梁地形上某机场建设工程中的失稳贴坡高填方为例,通过现场详勘与工程地质调查,分析并总结了这类边坡的结构特点及变形破坏的关键影响因素,进而针对性的开展了压实黄土增湿变形试验、Q2离石黄土高压湿陷试验、CTC及RTC路径三轴试验,结合现场资料与室内试验结果对其变形破坏机制进行了研究。结果表明:下覆地形高差导致填方厚度差异,进而引起的坡顶地面差异沉降裂缝是诱发后续变形破坏的必要条件。黄土贴坡高填方变形破坏机制可以概括为:工后土体固结沉降、填土增湿及黄土高压湿陷沉降致裂→水分沿裂缝入渗软化土体→形成中部初始滑面→前部土体加载增湿破坏→后部土体卸荷增湿破坏→锁固段土体加载增湿破坏→滑面贯通整体失稳。该结果有助于加深对贴坡高填方变形破坏演化过程的认识,可以为这类边坡的防治工作提供科学依据。     

黄土地区高边坡稳定性模糊识别法理论与应用

边坡稳定是土木工程中十分重要的问题,而黄土地区的边坡稳定问题则具有更加明显的地域特点。结合黄土地区的实际工程问题和土质特点,采用多级模糊模式识别方法进行黄土边坡稳定性的分析,充分考虑多种因素的影响,并针对湿陷性黄土边坡稳定分析中影响因素众多、而且具有不确定性的特点,建立相应的判别准则,计算中对于不同的影响因素赋予不同的权重系数,编制了实用的计算程序,应用于实际工程,取得良好的经济效益。此外,采用常规的极限平衡法进行对比计算,计算结果表明采用多级模糊模式分析性黄土地区高边坡稳定性是合理的。理论分析与实践表明,该方法能较全面考虑黄土地区边坡多参数的影响,使分析结果更加可靠,计算速度更加快捷,可用于黄土地区的高边坡工程。     

考虑参数时空演化规律的黄土边坡极限平衡分析法研究

考虑黄土特殊力学性质的边坡稳定性分析方法研究对于保障国家"西部大开发"战略和"一带一路"倡议的实施具有重要的意义。利用渗流—软化—稳定性分析顺序耦合的研究思路,对地下水位上升条件下的黄土边坡稳定性进行分析。首先借助非饱和非稳定渗流分析理论进行地下水位上升条件下黄土边坡的渗流分析;其次基于渗流分析的计算成果借助水致结构性劣化方程动态更新土体强度参数的空间分布;基于总重度、黏聚力、内摩擦角和孔隙水压力的时空分布规律,采用面力法提出了考虑参数时空演化规律的黄土边坡极限平衡分析法。最后以地下水位上升条件下白鹿塬边某黄土边坡为例,通过考虑参数时空演化规律的黄土边坡稳定性Spencer法和M-P法计算成果之间的相互对比分析,同时将这些成果与现场勘察迹象进行对比,从而说明考虑参数时空演化规律的黄土边坡极限平衡分析法的合理性和可靠性。     

降雨入渗对湿陷性黄土边坡稳定性影响

在降雨环境下,湿陷性黄土边坡容易出现失稳现象.基于陕西某黄土边坡评估工程对降雨作用下湿陷性黄土边坡稳定性进行评估,具体结论如下:对于湿陷性黄土边坡而言,随着降雨时间的增加,水体入渗的深度逐渐增加,边坡安全系数逐渐降低;在渗流作用下,土体强度衰减比越小,边坡的安全系数越小;为了保证湿陷性黄土边坡稳定性,应该注意边坡坡面的...     

黄土填方高边坡稳定性分析研究

以陕北某黄土填方高边坡为例,对此类型的黄土边坡的稳定性问题进行分析研究。采用传统的边坡稳定性分析方法：裂隙圆弧法以及改进裂隙法分别对案例边坡进行分析,最后对各种方法所得的结果进行了总结。     

基于模糊集理论的边坡稳定性分析

岩土工程中的各种信息都存在模糊性,通过对边坡稳定性分析中模糊因素的研究,提出了一种工程边坡模糊稳定性分析的新方法,建立了边坡稳定性分析的模糊数学模型,并给出了相应的求解方法。该模型可以考虑分析中所涉及到的计算力学参数的模糊性。在分析岩土力学参数试验资料的基础上,结合专家经验提出了岩土力学参数的隶属函数构造方法,利用统计资料构造了边坡稳定性评价的隶属函数,并提出了边坡稳定性评价的具体分类指标和模糊安全系数隶属度的计算方法。实例研究表明边坡稳定性模糊分析方法是一种更为合理的研究边坡稳定性的新方法。     

某高层建筑地基的边坡稳定分析

以某建造于高边坡上的高层建筑为背景,重点分析了自然边坡的整体稳定性以及地下室、桩和地下水等多种因素对边坡整体稳定性的影响,并计算得到了各种情况下边坡的安全系数和最危险滑动面。分析发现,地下室的外墙抗剪和桩的抗滑对边坡稳定具有一定的提高作用,而地下水的浮力和对土性指标降低共同作用使得边坡稳定性有所降低性。考虑上述各因素的影响,结合本工程给出了评估该类高边坡地基稳定性的方法以及增强其稳定性的设计措施。     

二次抛物线破坏准则下的黄土边坡稳定性分析

近些年来,极限分析理论在边坡稳定性分析中应用广泛。笔者首先以上限定理为基础,并基于二次抛物线破坏准则,采用外切线法引入了非线性强度参数c_t、φ_t;其次,考虑黄土抗拉强度较小,易出现拉裂缝的特性,推导出裂隙—直线型与对数螺旋线型破坏模式下黄土边坡极限高度与稳定系数的公式;最后,通过SQP(序列二次规划算法)法对陕北均质黄土边坡进行塑性极限分析,并与工程中常用的极限平衡法进行比较。结果表明了该方法的正确性以及在非线性取值方面的优越性。