Rosenblueth方法在斜坡稳定性概率评价中的应用

介绍了Rosenblueth矩估计方法的基本原理及在斜坡稳定性概率评价中的应用。给出了斜坡的安全系数，可靠指标和破坏概率。这种方法可有效地将传统安全系数与概率分析相结合，使其相互补充，为建立斜坡稳定性安全系数与可靠度相结合的二元指标评价体系，提供了一种好的方法，以若村滑坡为例进行了计算，结果与实际相吻合。     

函数连分式渐近法在斜坡稳定性概率评价中的应用

介绍了函数连分式方法在斜坡稳定性概率评价中的应用,该方法可方便容易地计算出状态函数对各随机变量的偏导数,从而使传统的安全系数方法和概率评价有机地结合,相互补充。文中给出了研究实例。     

基于关系矩阵和模糊集合的斜坡稳定性综合评价

以关系矩阵方法为基础确定表征各影响因素在斜坡稳定系统中地位的因素活动性指数 ,并以模糊集合理论中的隶属度为量化手段确定反映具体斜坡影响因素特征的单因素分级指数 ,最后综合二指数求得体现斜坡稳定程度的稳定性系数。此方法在兰州市斜坡稳定性评价中的应用表明 :基于关系矩阵和模糊集合的斜坡稳定性综合评价是斜坡稳定性评价的有效方法 ,在总结地区性评价经验的基础上 ,可望作为一种普遍性的适宜于规划阶段的低成本斜坡稳定性评价方法加以推广     

忠县某斜坡变形特征及其稳定性评价

分整体滑动及局部滑动两种情况对忠县某斜坡进行了稳定性评价,计算结果表明,在天然、饱和状态下,斜坡整体处于稳定状态,在饱和状态下将处于不稳定状态,将沿d—d′滑面发生滑动。     

多年冻土地区斜坡稳定性评价问题

根据土体温度的截然不同,多年冻土区的斜坡稳定性可以简单地划分为正冻土斜坡稳定性和正融土斜坡稳定性两大类。正冻土斜坡的变形以蠕变为主,基于蠕变,文中介绍了坡体不同深度处变形速率的计算方法。正融土斜坡变形与失稳兼顾了蠕变、滑动、坍塌和倾倒等几种变形与破坏,其中地下冰的融化在斜坡失稳中起到了十分重要的作用。基于典型热融滑塌型斜坡失稳,针对不同的渗流条件建立了其稳定性评价方法。     

斜坡临界滑动面随机模拟及稳定性评价

介绍了斜坡潜在滑动面随机搜索的基本原理及其实现过程,建立了穷举法寻求临界滑动面及其破坏概率计算的随机模拟技术,完成了相应计算程序,并就其实用性、有效性,用泸州滑坡变形带算例进行了分析验证。     

某酒店不稳定斜坡稳定性评价及影响因素敏感性分析

某酒店的建设场地存在一不稳定斜坡,一旦失稳将直接威胁其前部旅游公路和酒店的运营安全以及斜坡上居民和游客的生命财产安全。通过选取合理的计算模型及参数,对不稳定斜坡进行了在天然状态和强降雨状态下稳定性定量评价,对影响斜坡稳定性的因素进行了敏感性分析,为斜坡加固处理提供了治理依据。     

浅议斜坡稳定性计算中水压力的作用

从理论推导的角度出发，明确了静水压力模式与动水压力模式下地下水作用效果的差异。提出要取得合理的稳定性计算结果，两种水压力模式下所取用的强度参数应有所区分，静水压力模式取快剪或不排水剪指标，动水压力模式取用慢剪或排水剪指标。     

矿区岩质斜坡稳定性评价与研究

以某矿为例,采用不平衡推力法和统计矩法等方法对矿区斜坡稳定性进行了评价,给出了各种算法下斜坡的安全系数和可靠指标;同时采用FLAC3D有限差分数值计算方法,对斜坡的位移场、速度场和稳定性做出综合评价,得出了斜坡安全系数;最后运用瑞典法、Bishop法、Janbu法等其他方法也对斜坡的安全系数进行了计算;比较研究结果表明:工程地质环境等随机变量对斜坡稳定性影响较大;FLAC3D与其他方法计算值基本一致,在矿区特殊的地质环境下,统计矩法能够有效地避免不确定因素过多产生的误差,其简便的计算和合理的结果显示了很大的优越性;对斜坡稳定性分析要求严格时,应采用多种方法进行综合比较.     

水电岩质边坡的稳定性概率分级方法研究

 引入荷兰学者R. Hack等[1-3]提出的边坡稳定性概率分级(SSPC)方法,针对该方法在水电边坡稳定性评价中存在的两个局限性：一是仅适合于45 m以下边坡的稳定性评价和对完整岩石抗压强度的估计主观性和随意性较强,提出采用Hoek-Brown经验强度准则和边坡最大坡高经验公式,对SSPC方法中边坡岩体的抗剪强度和最大坡高进行修正。典型水电边坡实例的研究结果表明,SSPC修正方法对34个水电边坡稳定性评价的准确率为61.8%,对10个非构造性控制破坏的水电边坡稳定性评价的准确率达80%。SSPC修正方法对于水电岩质边坡的稳定性概率分级具有较好的适用性,可以为水电岩质边坡的稳定性快速评价提供一条新的途径。     

干坞边坡稳定性计算及边坡变形规律研究

采用简化毕肖普(Bishop)法，对干坞边坡各阶段的稳定性进行了计算分析，计算结果表明，稳定系数Fs在干坞施工及使用各阶段呈先增加后减小的变化规律。基于干坞边坡施工现场监测数据，分析研究了边坡坡顶水平位移的变化规律，得出坡顶水平位移在干坞开挖阶段呈直线变化，而在使用阶段呈自然对数变化的规律，且施工开挖阶段的位移约占总位移的2/3；建议用边坡变形角点效应比Rc来描述边坡变形随空间的变化规律。建立了边坡变形的经验公式，该公式为时间T和角点效应比Rc的函数。     

基于极限平衡理论的边坡稳定性分析方法对比研究

详细阐述了极限平衡理论在边坡稳定性分析中的基本原理。着眼于边坡安全系数的分析计算,系统总结了边坡稳定性分析软件SLOPE/W中基于极限平衡理论的几种分析方法的基本假设、计算原理、内在联系及方法的局限性,并运用这几种方法对同一案例进行了稳定性计算,对比分析了相关计算结果。最后针对极限平衡法的局限性提出了改进措施。     

边坡工程稳定性耦合分析理论与方法研究

 博士学位论文摘要　结合现场工程实际问题, 回顾和总结了前人的研究成果, 针对边坡工程稳定性评价和工程设计提出了边坡工程稳定性耦合分析理论和方法。主要研究内容包括:(1) 创建了边坡工程状态模型的概念, 它更能全面地反映边坡工程的各类属性和边界条件, 以及边坡稳态的不确定性和变化性。边坡工程状态模型是指构成边坡的各要素属性及其赋存环境的地质、力学特征的综合, 主要由3 方面组成, 即边坡的几何属性、边坡的物理力学属性和边坡的环境属性。(2) 在Sarma 法和MSARMA 法基础上, 进一步推导了考虑边坡坡面加固力和非齐次边界条件下的边坡稳定系数计算公式, 该公式适用于各类边界条件和附加荷载作用下的边坡稳态评价, 是Sarma 法更普遍的形式。研究表明, 边坡稳态MSARMA分析方法基本假设条件少, 数学推导严密, 适用于具有复杂岩土体结构的边坡稳态评价和工程设计。(3) 研究了边坡岩土体物理力学参数、地下水、地震和工程力学等因素的动态影响规律, 特别建立和研究了工程排水和自然排水模式对边坡稳态的影响。形成了考虑多因素复杂状态下边坡稳态敏感性分析的系列方法和相应的评价分析软件系统。(4) 论述了边坡可靠性分析输入概率模型的确定方法, 并对边坡可靠性蒙特卡洛模拟法的基本思想、模拟步骤、误差估计和收敛性检验, 以及随机变量的抽样作了详细研究。在此基础上, 实现了蒙特卡洛模拟法与MSARMA 法的有机耦合。从确定性理论和不确定性理论两方面评价边坡的稳定性, 相互对比和验证。(5) 在边坡稳定性MSARMA 分析系统基础上, 研制了具有优良用户界面的边坡工程稳定性耦合分析系统, 并在巴东黄土坡滑坡和深圳黄贝岭边坡两个工程中得到具体应用。研究结果表明, 耦合分析系统具有较完善的功能和重要的实际意义, 为边坡稳态综合评价和设计开辟了新途径。     

水下边坡稳定性分析研究

水下基槽边坡稳定坡率的确定对一些水下工程的安全性、经济性有重要影响.对基槽边坡的失稳模式和计算模式进行了探讨,并采用了基于条分原理的积分方法代替常规条分法计算合理坡率,提高了计算精度,同时,还给出了具体的比较算例分析水流速度对水下边坡稳定的影响.结果表明,将上、下部的坡率分别确定为12.5和12是经济合理的,同时,渗流对水下边坡稳定也是有利的,但当水流流速小于3 m/s时影响不大.     

基于BP神经网络和多元回归的边坡稳定性预测研究

针对京新高速张家口路段的5个工程边坡进行了基于BP神经网络和多元回归的稳定性预测模型比较研究。结合45个不同土质参数的公路边坡实例,将影响路基边坡稳定性的岩土体内摩擦角、内聚力、重度、边坡角、边坡高度以及孔隙水压力6个主要因素作为评价因子。采用BP神经网络和多元回归两种预测方法对边坡的安全系数进行预测分析。通过对比两种模型的预测值和实际值以及方差和均方根误差,结果表明,两种模型都有较高的预测准确度,相比之下BP神经网络较之多元回归具有更精确的预测结果,更适用于边坡稳定性的预测分析。     

基于突变理论的边坡安全稳定性综合评价

由于边坡问题的复杂性,有必要对边坡的安全稳定进行综合评价。在边坡的综合评价中,评价体系的建立和评价因素权重的确定十分重要。为充分考虑边坡的现场情况,基于长期的监测资料,建立边坡安全稳定的综合评价体系。针对评价因素权重确定中的困难,把突变理论运用到边坡的综合评价中,利用突变理论在多准则评价决策中的优点,避免人为确定权重的主观性。具体实施步骤是首先对多层评价目标进行分解,在将底层评价指标进行标准量化后,运用不同突变模型的归一公式进行计算,从而计算出边坡安全总突变级数值,实现对边坡安全的综合评判。通过工程实例的计算表明,该评价方法是合理、可行的,为边坡稳定的综合评价提供新的思路。     

郴州地区缓开挖红黏土边坡稳定性分析方法研究

近年以来,随着市政道路建设的大规模兴起,郴州地区路堑缓开挖红黏土边坡常出现失稳的状况。通过室内试验,研究了湘南地区典型红黏土的基本力学性质的水敏感性,建立了强度指标与含水率之间的函数模型;根据缓开挖边坡失稳特点分析,在考虑降雨入渗对边坡红黏土强度参数的影响前提下,对应用广泛的简化Bishop进行改进,并提出了警戒含水量概念,使改进后的简化Bishop能用于缓开挖边坡的稳定性分析。     

基于动态和整体强度折减法的边坡稳定性分析

 基于强度折减法的边坡稳定性评价只能获得静态单一的安全系数。为获得边坡渐进失稳过程中的稳定性状况,提出基于动态和整体强度折减法的边坡动态稳定性评价方法,利用动态强度折减法搜索出渐进扩展的滑动面,并结合整体强度折减法计算安全系数的优势,在边坡渐进失稳过程中计算动态安全系数,从而实现对边坡失稳全过程的分析和调控。首先,利用动态强度折减法确定出一系列扩展的滑动面,然后,在每一步折减中降低滑动面的强度参数,随后采用整体强度折减法计算此刻的安全系数。最后进行滑动面扩展–安全系数的对应分析,根据安全系数的动态变化规律对边坡进行稳定性评价和支护。两实例计算表明,动态强度折减法获得的滑动面与实际监测数据相吻合,合理反映边坡(滑坡)的变形破坏特征。利用动态和整体强度折减法的各自优势,获得边坡渐进失稳过程中的一系列动态安全系数,更利于边坡的稳定性判断及支护措施建议。相比于极限平衡法,动态强度折减法也更适合于非均质边坡的稳定性评价,能搜索出正确的潜在滑动面。     

边坡稳定的非线性有限元可靠度分析方法研究

在分析和评价现有的边坡稳定性分析方法的基础上,综合岩土力学、弹塑性力学、非线性有限元方法、概率论与数理统计、可靠度数学及计算机科学等多学科知识,研究了边坡稳定非线性有限元可靠度分析的有关方法,推导了相关公式,并编制了相应的计算程序,进行了均质土坡及非均质土坡的可靠度分析.主要研究成果与结论如下:(1) 提出基于强度折减的边坡稳定有限元可靠度分析方法.此方法无需对各有限单元求单元的可靠指标,能一次性得出边坡的整体可靠指标;不需对定值法有限元分析程序作修改,无论是线性有限元问题还是非线性有限元问题都适用,因而方便易用、适用性广.(2) 基于增量初应力法及偏微分技术,研究了基于滑面应力分析的非线性有限元可靠度分析方法中边坡整体可靠指标及其对应滑面位置的求解方法,探讨了有限元分析中功能函数形式对计算结果的影响.在这种方法中,功能函数的形式对滑面可靠指标的影响很大,计算中应采用考虑滑面方向的函数形式作为功能函数,它能更好地反映滑面方向对边坡可靠指标的影响,物理概念明确.(3) 分析比较了上述两种方法的异同点:基于强度折减的有限元可靠度分析方法编程简单,可调用现有的定值法程序,但计算速度较慢;基于滑面应力分析的有限元可靠度分析方法编程复杂,需对现有的定值法分析程序进行较大修改,但计算速度较快,并且能得到边坡整体可靠指标对应的滑面位置;两种方法本质相同.(4) 针对当前响应面法中的一些不足之处,提出了一种改进的响应面法.其主要的计算分二步:一是用验算点法求解可靠指标及验算点的位置,二是在此验算点处进行响应面的拟合,并对此响应面函数用常规的可靠度分析方法求解相应的可靠指标.该方法在计算精度及效率上比常用的基于响应面迭代的响应面法有所提高.(5) 研究边坡有限元可靠度分析中的敏感性计算方法,推导基本变量相关时在原始空间中求解可靠指标对参数敏感性的计算公式,提出进行参数的相对敏感性分析方法及公式.基本变量相关时在原始空间中求解可靠指标对参数敏感性的优点是无需求解转换矩阵,计算更加简单直接;对参数进行相对敏感性分析能剔除变量的单位对计算结果的干扰,敏感性分析的结果更具有可比性.(6) 研究结果既考虑边坡的弹塑性材料非线性又考虑其大变形几何非线性:在小变形情况下,弹性模量对边坡的安全系数及可靠指标影响很小,在边坡稳定性分析时可以忽略其影响.但是当考虑土体中发生的大变形现象时,弹性模量对边坡安全系数及可靠指标影响很大,不能忽略不计.(7) 为提高非线性有限元程序的收敛性,基于常规有限元计算中的Aitken加速收敛算法,研究了基于增量切线刚度法的随机有限元分析中相应的加速收敛方法,推导了其计算公式.与不采用加速收敛算法的随机有限元相比较,此方法明显提高了有限元计算的收敛速度,提高了计算效率.(8) 研究了有限步长迭代法在边坡稳定有限元可靠度分析中的应用,分析了初始步长及步长控制系数对一阶可靠度分析中可靠指标迭代过程的影响,这种方法克服了常规验算点法中可能出现的可靠指标迭代不收敛的问题.     

节理岩体边坡模糊稳定性分析方法研究

节理岩体边坡失稳破坏同时受控于节理与岩体抗剪强度。在对具有两组平行节理的岩体边坡失稳破坏机制研究基础上，探讨节理岩体边坡几何物理参数为模糊数情况下边坡稳定性评价的分析方法，给出节理岩体边坡模糊安全系数的计算公式，编制基于潜在滑动面自动搜索边坡模糊稳定性研究程序。算例研究成果表明，采用模糊分析方法可以对节理岩体边坡稳定性有更全面客观的了解，能为潜在不稳定边坡的稳定性评价和锚杆设计等提供重要的参考依据，避免发生由于计算参数不确定性引起的加固节理岩体边坡破坏情况。