蠕动型滑坡位移变形规律与失稳判据

针对蠕动型滑坡位移监测预警中滑坡稳定性难以准确判定的问题,利用FLAC^3D数值软件建立土质边坡数值计算模型,基于强度折减系数法分析滑坡变形过程中的表面位移和内部应力变化规律,构建蠕动型滑坡的失稳判据,并用于相似试验验证和实际滑坡案例分析。结果表明：蠕动型滑坡发生、发展至滑移破坏过程中,内部破坏特征在宏观上可通过滑坡地表位移变形来反映;滑坡地表位移随滑坡破坏程度呈现出规律性的变化,且在滑坡稳定性阶段发生变化时滑坡地表位移会出现突变性的拐点;依据滑坡位移变化规律建立的失稳判据得到的滑坡稳定状态与实际情况相符,验证了所建失稳判据在实际工程中的适用性。     

基于连续-非连续方法的高填方边坡变形稳定性分析

为研究高填方边坡的稳定性,基于连续-非连续耦合分析理论,采用边界墙耦合方法建立了高填方边坡的连续-非连续耦合分析模型,利用强度折减的方法来简化降雨工况,参照实际滑坡工程案例,土体参数应折减15％,进行了降雨影响下的高填方边坡稳定性分析;对细观参数进行折减,求解得到边坡的安全系数为1.60,分析了边坡在极端工况下可能的变...     

强度折减法在边坡稳定性分析中的应用

以一均质土坡为例,首先采用有限元整体强度折减法计算,在此基础上分别选取塑性剪切应变率大于2.0e-5和塑性区为局部强度折减法的折减范围,通过局部强度折减得到边坡滑裂带分布和稳定安全系数,分析不同折减范围下边坡稳定安全系数、特征点位移以及滑裂带的变化规律。比较天然状况和稳定渗流状态下局部强度折减和整体强度折减的计算结果。结果显示:两种方法得到的稳定安全系数基本一致,但折减范围的选择对计算结果影响很大,折减塑性剪切应变率大于2.0e-5的范围得到的稳定安全系数较小。     

基于强度折减法的边坡稳定性有限元工程实例分析

将强度折减法应用于边坡稳定性分析中,折减土体强度,代入有限元程序进行计算,直至计算不收敛,此时的折减系数即为安全系数.结合工程实例,对比强度折减法的边坡稳定性有限元法和传统极限平衡法的计算结果,表明基于强度折减法的边坡稳定性有限元分析是可行的.     

基于强度折减法的填方边坡稳定性分析

通过对宁芜改线深基坑工程放坡开挖段填方高边坡采用有限元强度折减法进行数值模拟分析,讨论了在监测中高边坡坡顶发生大的裂缝的原因,根据有限元模型的受力和变形机理进行了分析,以此为根据提出填方高边坡的加固方案.     

大型通用有限元软件Ansys边坡稳定性分析工程实例

ANSYS软件是由美国SASI公司开发的世界最著名的大型通用有限元分析软件,它不断吸收当今计算力学与计算机技术的最新成果,使其在FEA(有限元分析)领域稳居霸主地位.将强度折减法应用于边坡稳定性分析中,折减土体强度,代入有限元程序进行计算,直至计算不收敛,此时的折减系数即为安全系数.结合工程实例,对比强度折减法的边坡稳...     

基于空间效应的排土场边坡协同稳定分析

依托某一具体排土场工程实例,从空间效应和协同作用角度出发,采用平面二维和空间三维强度折减法分析了排土场系统的应力-应变规律。计算结果表明：不同工况下边坡稳定性系数满足本工程要求的安全标准,系统处于协同稳定范围内,排土场堆排工艺具有一定的可行性和合理性;基于三维空间效应协同作用得出的稳定性系数和潜在滑动趋势与平面计算结果较为一致,排土场所处场地地形空间夹持效应不明显,水平应力的转移和位移的牵制有限。研究对排土场生产管理具有一定的指导意义。     

基于改进离散元强度折减法的堆积体边坡稳定性分析

针对开挖卸载对车峰坪堆积体边坡的不利影响,引入材料摩擦角和泊松比不等式改进离散元强度折减法,采用改进型离散元强度折减法计算车峰坪堆积体边坡各步开挖工况下的安全系数,模拟分析边坡开挖变形情况及边坡特征点的位移变化规律,评价边坡各步开挖工况下的稳定性,制定锚索支护的加固措施。结果表明:采用改进型离散元强度折减法计算的边坡安全系数略保守,计算结果偏安全;堆积体边坡开挖过程中出现滑塌、错台等不稳定现象;采用锚索支护的加固方法,堆积体边坡各工况安全系数均提高,减小了施工风险,前三步台阶特征点位移减少约90%,后两步台阶特征点位移减少约30%。     

基于有限差分强度折减法的黄延高速公路边坡稳定性分析

将强度折减理论应用于边坡稳定性分析中,借助FLAC/SLOPE有限差分分析程序,选择弹塑性Mohr-Coulomb模型及其破坏准则,以黄延高速公路界子河边坡作为工程实例,分析了该边坡在自然状态条件和饱水状态条件下的稳定性,并与传统的Janbu法、Morgenstern-Price法、Spencer等方法计算得到的边坡稳定安全系数进行了比较.结果表明,有限差分强度折减法能够真实地反映边坡的实际情况,方便合理,求得的边坡安全系数更接近实际,显示出其在边坡稳定性分析中的一定优势.     

基于离散元强度折减法的五盂高速公路边坡稳定性分析

采用离散元强度折减方法对岩质边坡的稳定性进行有效分析, 选择滑面位移统计值作为边坡失稳判据。先根据该判据计算一个简单岩质边坡的安全系数, 通过传统强度折减分析方法验证了该判据的有效性。以五台-盂县高速公路边坡作为工程实例, 根据此判据确定了该边坡的安全系数, 即在天然条件下边坡处于欠稳定状态, 而在降雨条件下边坡处于失稳状态。计算结果表明: 基于滑面位移统计值作为边坡失稳判据的离散元强度折减法有效地确定了复杂岩质边坡稳定性, 数值模拟结果与现场监测结果基本保持一致, 进一步验证了基于滑面位移统计值作为边坡失稳判据的准确性。     

基于变形分析的3维边坡滑动面搜索新方法

针对3维强度折减法定量化确定滑动面的不足,提出了一种新的3维边坡滑动面搜索方法。边坡岩土体变形只有超过临界值后,才能产生滑裂破坏。因此可以根据3维强度折减法所得的位移场,采用临界位移等值面（即3维滑体与稳定体的分界面）定义临界滑动面。根据特定剖面边界的剪应变增量极大值点确定滑体剪出口位置,据此求解对应的临界位移值。采用自编的FISH程序将临界位移节点3维坐标和对应的位移值输出,通过离散节点网格化搜索滑动面。对不同实例进行分析,包括匀质边坡、坡顶荷载作用下的边坡、含软弱夹层的边坡以及凸面边坡等。研究表明,即使是匀质边坡,其滑动面形状都不能简单地假设为球面、椭球面或对数螺旋面。算例分析也进一步说明了3维强度折减法的优势,即不需要引入滑动面形状,更能真实地反映3维边坡破坏机制。     

对称破坏机制下的边坡稳定三维滑动场分析方法

针对现有边坡三维极限平衡分析方法,提出了一种对称破坏机制下的边坡稳定三维滑动场分析方法,该方法基于剩余推力法原理,采用优化控制理论求解危险滑面并进行评价.同时,结合矿山人工开挖边坡的特点,应用三维滑动场方法进行反向搜索,即在指定安全系数下计算最大允许坡角,从而实现边坡优化设计.     

土质边坡空间临界滑动面搜索的优化算法

将二维均质土坡作为平面应变问题,假定滑动面是一个圆弧,将滑弧圆心与半径转变为后缘剪入点、坡脚剪出点和过后缘点滑弧切线与x轴的交点等3个点的横坐标,然后以这3个参数为变量,给定合理的取值区间,应用黄金分割法搜索二维边坡的最小稳定系数及相应的临界滑动面。进一步假定均质土坡的三维空间滑动面为一旋转椭球体,旋转椭球体的竖向中轴面和二维的圆弧面一致,给定椭球体不同的水平轴半径值,采用以上二维滑动面搜索方法可求出不同水平半径所对应的三维最小稳定系数及相应的椭球面。结果表明:边坡的三维稳定系数没有极小值,但有极限值;对于横向延伸长的无限边坡,三维稳定系数逼近二维稳定系数,当旋转椭球长轴与短轴之比大于3时,二者很接近,边坡稳定性可简化为二维来分析;对于受地形、地下水等条件约束的短边坡,三维效应明显,在考虑实际边界条件的情况下按三维来分析。     

基于数值应力场的加固边坡临界滑动场

传统的极限平衡法广泛用于边坡稳定性,计算出的边坡安全系数在工程界普遍接受。但边坡加固后的受力较为复杂,由于极限平衡法假设条件较多,加上计算加固边坡安全系数的合理性受到质疑,所以较多地采用数值分析方法,但数值分析法不易获取工程意义上的安全系数。为此,利用数值分析法计算加固边坡应力分布,再利用临界滑动场理论搜索基于数值应力的临界滑面和计算最小安全系数。通过两种常用边坡加固方式（锚杆框格梁加固和抗滑桩加固）的分析,说明本方法在加固边坡分析中的优势和适用性。     

基于可靠度的土坡最危险滑面分析

用算例证明了概率危险面与定值危险面并不一致。提出了2种方便实用的概率分析方法，即基于定值安全系数程序的组合参数搜索法和在Excel中运用的矩阵公式法。经过比较认为组合参数搜索法虽是近似的，但比传统的定值法更接近矩阵公式法得到的概率危险面，2种方法均可用于工程实践中土坡稳定性的概率分析与评价。     

基坑临界开挖深度的解析计算

以软粘土基坑为例 ,采用解析方法建立了基坑圆弧滑裂时其安全系数的解析表达式 ;利用函数取极值的条件 ,推导出了确定基坑临界滑裂面的迭代算式 ,获得了基坑的临界滑裂面、临界滑裂深度及最小安全系数的算式     

山区地下开采影响下地表移动规律

山区地下开采引起的地表移动和变形与平地开采条件下的开采相比有其自身的特点．首次明确地提出了山区地表移动与变形研究中几个重要概念： 地表滑动、地表滑移、正坡与反坡、一面坡、多面坡等． 通过对山西阳泉等矿区的地表移动观测资料进行综合分析, 并将相似材料模拟试验应用于研究山区地下开采引起的地表移动问题, 揭示了山区地表移动与变形的特点和基本规律． 在此基础上, 作者建立了适用于山区地表移动与变形预计的新方法．     

山区地下开采影响下地表移动规律

山区地下开采引起的地表移动和变形与平地开采条件下的开采相比有其自身的特点.首次明确地提出了山区地表移动与变形研究中几个重要概念:地表滑动、地表滑移、正坡与反坡、一面坡、多面坡等.通过对山西阳泉等矿区的地表移动观测资料进行综合分析,并将相似材料模拟试验应用于研究山区地下开采引起的地表移动问题,揭示了山区地表移动与变形的特点和基本规律.在此基础上,作者建立了适用于山区地表移动与变形预计的新方法.     

一种新型的边坡滑动面搜索程序

在有限元应力和位移分析的基础上,基于ANSYS与M ATLAB仿真软件,开发出了一种能考虑边坡复杂边界的滑动面自动搜索程序,最后进行实例验证。结果显示,该搜索程序得到的滑动面同有限元强度折减法得到的滑动面几乎重合,证实了该滑动面搜索程序的可行性和可用性。