遗传算法在岩土边坡稳定性分析中的应用

在岩土边坡稳定性分析中,最常用的搜索临界滑移面的方法是基于传统的非线性优化方法。非线性优化方法主要缺陷在于当边坡土层为非均质复杂条件时,无法保证搜索到安全系数的全局最小解,而只能搜索到局部极小解。基于遗传算法,建立了搜索岩土边坡稳定性分析最小安全系数和滑移面中心坐标与半径的数值方法。问题的可行解在变量搜索区间内搜索,包括滑弧的圆心坐标和半径。数值模拟结果表明,遗传算法搜索到的边坡稳定最小安全系数与理论解是一致的。     

基于改进遗传算法的露天煤矿失稳边坡临滑预警方法

为解决当前使用的基于GNSS监测系统和边坡雷达监测预警技术容易陷入局部值,而导致位移监测结果不精准的问题,提出了基于改进遗传算法的露天煤矿失稳边坡临滑预警方法。以白音华3号矿的边坡工程地质情况为研究对象,通过编码、适应度评价基本的遗传操作,将初始解向最优解进化;采用Powell法构造全局搜索过程所需的变异遗传算子,在全局搜索结果中提取边坡最危险滑动面的安全系数,由此构建的临滑预警模型,定义各个要素,确定全局搜索条件;以全局搜索数据为基础,分析滑坡变形时间曲线3个阶段演化情况,确定滑坡变形时间。2020年2月滑体及其黄土台阶坡2个监测点监测结果表明：该方法与实际数据值存在2 mm左右的最大监测偏差,具有精准位移监测效果。     

基于地层结构分析的露天煤矿边坡角优化

针对露天煤矿软岩边坡的特点,考虑边坡安全稳定、采矿工艺及剥采比等因素,提出了基于地层结构分析的露天煤矿边坡角优化方法。该方法以边坡的地层结构和岩土体类型为基础,利用极限平衡分析法计算各工况安全系数。首先确定安全稳定条件下单台阶最优边坡角,再根据不同岩土体性质确定各岩土层的最优边坡角,最后结合采矿工艺确定露天矿边坡角。     

加速遗传算法在边坡稳定分析中的应用

基于圆弧滑动面的假定和遗传算法的思想，提出了用加速遗传算法（AGA）搜索边坡最危险滑动面及其对应的最小安全系数的方法。该方法是一种模拟生物遗传进化过程的算法，它克服了传统优化方法容易陷入局部极值点和误差传递导致不收敛的缺点，具有较高的计算精度，适用性强，搜索的最优解更具有全局性。通过一河堤工程实例对其进行了验证。     

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。     

某露天矿南端帮边坡稳定性分析及治理措施

以国内某露天煤矿为依托进行边坡稳定性研究,该矿自2015年至今已出现多次局部滑坡和片帮现象。采用边坡地质调查、工程地质钻探等方法,分析南端帮边坡工程地质与水文地质条件,查明岩土体空间分布状态、弱层分布情况及滑坡参数;通过现场测试与室内岩土物理力学性质试验,获得南端帮岩土物理力学性质参数,结合滑坡反分析方法,确定边坡稳定性评价指标;通过建立工程地质模型,利用极限平衡法分析南端帮边坡稳定情况,并提出边坡变形破坏综合治理措施。     

基于进化神经网络的岩土边坡稳定性预测方法

文章介绍了根据岩土边坡的力学特性和几何尺寸,将遗传算法和人工神经网络有机结合在一起,建立了基于进化神经网络的岩土边坡稳定性预测方法。     

可靠性分析方法在矿山边坡中应用研究

比较了矿山边坡可靠分析方法与传统的定数分析方法, 认为可靠性分析方法明显优于定数分析方法。概括地说明了可靠性分析方法的优点、原理及其几种主要分析方法, 进而介绍了该方法的分析程序, 最后以一矿山露天采矿小型边坡实例简单说明了可靠性分析方法的分析过程。     

基于优化算法的边坡最小安全系数搜索方法

基于改进的优化算法和边坡稳定计算的简化Bishop算法,建立了边坡稳定分析最小安全系数搜索方法.该方法能够同时搜索出边坡的最小安全系数和与之相对应的临界滑移面的位置.可以应用到任意边坡几何形状、不同岩土分层、伴随孔隙水压力以及有外荷载的情况.     

广东某矿山露天采场边坡稳定性分析

根据某露天矿山岩土组合边坡的结构特征及破坏模式,岩质边坡采用了理正岩土边坡分析软件中的赤平投影法进行分析,土质边坡采用了圆弧滑动法进行分析,对初步设计的边坡角参数进行了稳定性验算。计算结果下部岩质边坡的稳定性较好,上覆土质边坡不稳定。     

基于M-P法的抗滑桩支护边坡稳定性研究

为评价采用抗滑桩支护后的边坡稳定性,从设计和验算2个角度着手,基于Morgenstern-Price(M-P)法建立了抗滑桩支护边坡的分析模型,进而得到了抗滑桩下滑力和边坡安全系数的表达式;通过引入自适应遗传优化算法,建立边坡稳定性分析优化模型,搜索采用抗滑桩支护边坡的非圆弧最危险滑动面;从确定安全系数求抗滑桩所受下滑...     

基于GS-PSO-SVM的边坡稳定性预测模型

针对传统边坡稳定性预测模型的不足,提出一种基于网格搜索和粒子群优化的支持向量机模型（GS-PSO-SVM）。为了解决支持向量机参数选取问题,先利用网格搜索法粗略寻优确定参数范围,然后利用粒子群二次寻优。利用该模型对边坡实例预测,39个实例样本中,30个为训练样本,剩下9个作为预测样本,以岩石重度、黏聚力、内摩擦角、边坡角、边坡高度、孔隙水压力6个边坡稳定性影响因素作为输入,边坡稳定性状态作为输出,预测结果与单独的网格搜索法、粒子群算法和遗传算法优化的支持向量机模型对比。结果表明,GS-PSO-SVM模型分类准确率100%,有更好地预测精度和更高的预测效率,该模型能有效的对边坡稳定性状态预测。     

基于密封舱压力场梯度的盾构开挖面稳定性判定

提出了一种基于密封舱压力场梯度的土压平衡盾构开挖面稳定性的判定方法。利用非均匀B样条最小二乘方法建立了密封舱压力场的分布模型,在此基础上,分析了竖直与水平方向压力梯度的变化,基于密封舱压力场梯度范数给出了开挖面的稳定域及判定方法。对于压力场梯度范数的极值,采用多级动态惩罚函数与粒子群相结合的优化算法对优化函数进行求解。最后,利用现场施工数据进行了仿真研究,对密封舱压力平衡、失衡时的压力场及等压线分布特征进行了分析,并进一步对开挖面的稳定性进行了判断,验证了判定方法的有效性。     

露天煤矿边坡稳定性预测的PSO-LSSVM模型

边坡工程是露天煤矿中的重点工程,边坡的稳定性关系着煤矿的安全生产。针对煤矿边坡工程稳定性预测的复杂性,将粒子群算法和最小二乘支持向量机结合,使用粒子群优化算法寻找最小二乘支持向量机的最优参数,选取煤矿边坡工程中岩石重度、粘聚力、内摩擦角、边坡角、边坡高度、孔隙水压力和振动系数等七项因素为边坡稳定性的影响因素,建立了PSO-LSSVM的煤矿边坡稳定性预测模型。利用煤矿实测30组边坡稳定性数据进行学习训练,另用12组数据进行测试,同时与LSSVM测试数据进行比较,验证了PSO-LSSVM在煤矿边坡稳定性预测中有较高的准确度。     

基于自繁衍鱼群算法的土质边坡滑动面搜索

土质边坡的稳定性问题一直是土力学的一项重点课题,而最危险滑动面搜索是其稳定性评价的关键工作。将自繁衍鱼群算法引入到土质边坡稳定性分析的临界滑动面搜索中。该方法在标准鱼群算法的基础上,借助于自然生态繁衍的规律,包含了进食竞争和交配竞争等思路,提高算法的效率,克服其易陷入复杂函数的局部最优、后期收敛减慢等缺陷。结合2个典型的边坡实例进行搜索最小安全系数和临界滑动面,计算结果表明,与常规方法相比,该方法具有更好的收敛效果和精度,为土质边坡的稳定性分析提供了一种新的搜索方法。     

边坡稳定性各影响因素敏感度的灰色理论分析

根据边坡稳定性各影响因素敏感度分析中存在的问题,提出了一种新的分析方法——灰色关联分析法。结合一露天边坡,对影响其稳定性的各因素与边坡安全系数进行分析,得到各因素对边坡稳定性影响程度的关联序,从而为加强边坡稳定性所采取的措施提供了依据。     

水厂铁矿水文地质环境及边坡渗流场模拟研究

边坡地下水渗流场分析是边坡稳定性研究的基础,本文以水厂铁矿高陡边坡为研究对象,采用工程勘查,钻孔压水、注水试验等对矿区水文地质环境进行了调研,并采用有限单元法对I地质分区边坡剖面进行了渗流场模拟研究,预测了边坡开挖至最终境界时的水压分布状况,为边坡稳定性研究提供了可靠的渗透系数和渗流场分布情况。     

司家营露天矿边帮潜在破坏模式分析及重点区域治理方案

利用RG电视测井仪和3GSM三维岩体不接触测量技术,对采场进行了矿岩体裂隙和结构面数字摄影测量, 分析了边坡岩体结构面特征。以典型剖面为例进行了滑坡赤平极射投影运动分析, 对采场边坡潜在破坏模式进行分区, 结合FLAC^3D软件的矿区边坡整体及重点区域稳定性分析结果, 提出了适用于该矿山的边坡加固方案, 并通过数值计算分析确定具体优化参数及最终境界锚固方式。研究结果表明:矿区东帮 N24~N28线为重点治理区域, 其主要破坏模式为顺层滑移, 即平面破坏模式, 原有加固方式存在优化空间。     

土钉喷射在护坡中的应用

基坑围护方式较多，常采用挡土桩、桩与锚杆配合使用、桩内支撑等挡住土的侧压力以保持护坡范围内土层稳定和周围建（构）筑物的安全．本文通过明哲综合楼土钉喷射护坡的具体应用，展示了该方法的优越性与传统护坡桩相比，土钉喷射护坡施工简便、工期短、工程造价低．     

基于有限元极限平衡法的岩土结构稳定分析

边坡失稳是一种严重的地质灾害,土压力与地基承载力问题也可采用边坡稳定分析思想进行分析,因此边坡的稳定分析研究至关重要。目前,针对边坡稳定性的分析方法大都存在一些不足,刚体极限平衡法需要引入一定假定条件才能求解;有限元强度折减法在某些情况下可能会存在违背材料自身性质;有限元极限平衡法则可以避免上述问题,该方法理论上可用于任何工况下土体结构的稳定性分析。基于此,本文对传统极限平衡理论进行了扩展,并对土体内某一点的极限平衡状态与土体沿整个滑动面的极限平衡状态之间的关系进行了探讨,进而定义了土体沿滑动面的安全系数,以此作为土体整体与局部稳定性评价标准。将有限元极限平衡法用于土力学三大经典问题的分析,结果表明有限元极限平衡法具有可行性。