鹿儿岛陡倾边坡地区地下水tank模型 构模及应用

 季节性的降雨及其所引起的地下水状态变化是促使日本鹿儿岛竜ヶ水地区崩塌、泥石流和滑坡等灾害发生的重要诱发原因。研究地区年降水量达2 000 mm左右,地下水的影响造成多次崩塌和泥石流的发生,对周围公路和铁路造成极大的危害。鉴于该地区灾害发生与其地质和地下水活动有着紧密的联系,根据多年的降水及钻孔水位的观测资料,建立该地区地下水位模拟的tank模型,并对模型参数进行求解和应用对比分析,为监测预警提供了有力的数据支持。     

复杂条件下长大隧道涌水预测 及其对环境影响评价

 隧道涌水不但影响施工进度、施工费用、稳定和安全,也会引起地下水位的下降。由于环保意识的增强,对隧道涌水控制已成为隧道设计、施工和建设的重要部分。考虑降雨补给、真实三维地形、隧道埋深及时空开挖对隧道涌水的影响,利用地理信息系统(GIS)和FLAC3D对日本九州地区新干线筑紫隧道涌水及其对地下水位的影响进行分析。首先利用GIS中的水理分析将所研究的筑紫隧道周围区域划分为若干个小的流域,对每一个小流域利用tank模型进行降雨渗透分析;然后利用数值三维模型对隧道开挖阶段和使用后的涌水及其对地下水位的影响进行时空预测和分析。     

斜坡失稳的降雨阈值模型及其应用

 为了实现对斜坡稳定性的可视化分析与预测,以楚雄双柏一斜坡作为研究工点,在数字高程模型(DEM)的基础上,结合降雨量、地形地貌、土的特性等因素,运用降雨阈值模型计算斜坡单元变形失稳所需临界降雨量,分析降雨入渗以及地形坡度对斜坡稳定性的影响。比较模型预测结果与斜坡实际监测结果表明,降雨阈值模型能较好地模拟斜坡各单元产生滑坡失稳的诱因,即所需降雨量大小;当降雨量大于各单元产生滑坡失稳的临界值时,该单元即有可能产生失稳滑动。模型预测的产生滑坡的斜坡单元与现场失稳情况较为一致。     

模糊分析在边坡稳定性评价中的应用

 构造了边坡稳定性分析的模糊综合评价模型及关联因素边界值矩阵, 通过对某一大型 露天矿边坡工程地质条件调查与物理力学性质测试研究, 得到各关联因素的实测值, 进而评 价了该边坡的稳定性。结果表明该评价方法能更全面地考虑实际边坡问题的非确定性属性, 评价结果合理。     

灰色–神经网络模型在滑坡变形预测中的应用

根据滑坡位移时间序列的单调增长的特殊性和非线性，运用响应成分模型将滑坡位移量分解成具有确定性的趋势项和具有不确定性的随机项，建立灰色–神经网络模型对趋势项和随机项进行预测。将该模型应用于基于实测位移资料的茅坪滑坡变形短期预测，证明该模型的有效性及可行性。     

基于卡尔曼滤波的GM模型及其在公路边坡变形预测中的应用

在公路边坡变形监测与预测中,当用GM(1,1)模型对稳定的变形数据序列进行预测时,效果较好。但是,如果变形数据中因外界因素干扰而出现异常数据,使变形曲线发生波动,此时单纯采用GM(1,1)模型进行预测,就难以取得理想的预测精度。为此,本文提出一种基于卡尔曼滤波的GM预测模型,即先用卡尔曼滤波法对原始变形监测数据进行滤波处理,而后再建立GM模型进行灰色预测。通过公路边坡变形预测的应用研究,证明基于卡尔曼滤波的GM模型可以有效地提高预测精度。     

灰色-神经网络模型在滑坡变形预测中的应用

根据滑坡位移时间序列的单调增长的特殊性和非线性,运用响应成分模型将滑坡位移量分解成具有确定性的趋势项和具有不确定性的随机项,建立灰色-神经网络模型对趋势项和随机项进行预测。将该模型应用于基于实测位移资料的茅坪滑坡变形短期预测,证明该模型的有效性及可行性。     

分形在边坡预测中的应用

本文应用分形几何理论研究了边坡的演化特征和预测方法,寻求了反映边坡系统动态的特性的关联度,通过实例计算和分析,表明边坡变形失稳过具有很好的分维特性,分形分维方法为边坡预测研究提供了新的途径。     

GM（1，1）优化模型在基坑变形预测中的应用

基坑边坡系统是一典型的灰色系统。其变形发展过程可用灰色系统理论进行预测。本文在常规全息GM(1，1)模型的基础上，采用等维新息迭代法GM(1，1)模型对郑州太阳城紫荆花园基坑变形进行模拟预测，结果表明了迭代法GM(1，1)模型比常规的GM(1，1)模型预测精度高，更符合工程实际。     

神经网络模型在边坡坍塌预测中的应用

尝试建立了在区域降水条件下,选取蒸发量和降雨量作为评价参数,预测边坡坍塌强度的神经网络模型,实例的计算和验证表明,用人工神经网络的方法来预测在降水条件下边坡的坍塌强度是可行的。     

边坡变形预测的群体智能模型

变形是岩土工程结构反馈出的重要信息，变形监测对指导施工具有重要意义。如何有效地利用监测数据是工程技术人员关心的问题。结合时间序列分析方法，将一种新的仿生群体算法——微粒群算法引入到边坡变形预测模型中，并提出变形估计模型。该算法能实现模型结构和参数的耦合识别，且该算法具有很好的全局识别能力；同时，建立的模型具有较高的推广预测能力。将该方法应用到三峡船闸高边坡变形预测中，取得比较理想的效果，该方法具有快速、准确的特点，可为岩土工程的信息化施工和管理提供一条新的途径。     

变模量弹塑性强度折减法及其在边坡稳定分析中的应用

 目前用于边坡稳定性分析的数值方法中的强度折减法通常是仅对强度参数进行折减,且采用的是理想弹塑性模型。该方法主要用于求解边坡的安全系数,由于其在弹性阶段是按线弹性且对弹性模量不折减,故未能充分考虑屈服前岩土体的非线性,采用这种理想弹塑性模型的强度折减法计算所的变形偏小。基于Duncan-Chang非线性本构模型,提出在弹性阶段对弹性模量也进行折减的变模量弹塑性模型强度折减法,可以获得更符合实际的变形场,模量的变化是依据简化的非线性本构模型来实现的。通过与条形基础沉降的理论解和原位压板试验结果对比,证实了新方法在获得合理位移场方面的合理性。将其初步应用于边坡工程的变形计算,并希望由此进一步建立变形与安全系数的关系,以便于更合理地进行现场变形监控。如果采用变形突变来确定安全系数,理想弹塑性模型的强度折减法更明显一些。因此,建议采用理想弹塑性模型的强度折减法确定安全系数,采用变模量弹塑性模型强度折减法确定变形场。     

光纤传感技术在边坡模型试验中的应用

 关于边坡模型的坡体变形监测较为困难,将光纤传感技术应用于边坡模型试验尝试解决这一问题。构建边坡模型进行人工降雨试验,采用光纤布里渊散射光时域反射测量技术(BOTDR)监测坡体变形和光纤光栅(FBG)传感技术监测坡面变形。将BOTDR光纤分层埋入坡体不同位置,以边坡后缘模型箱为固定的参照点,监测坡体内不同位置的应变变化;将光纤光栅传感器铺设在坡面的不同位置,以坡面后缘为固定参照点,监测坡面各位置处位移变化。根据降雨前、降雨过程中及降雨后变形记录资料,得到边坡在降雨作用下的变形规律：在降雨初始一段时间内,边坡并没有明显变形,随着降雨时间的发展,坡体和坡面位移会出现突发性的大幅度增长,并且距坡面较近的土体产生较大的变形,坡体底部变形较小。总体规律是随着坡体深度的增大,坡体变形受降雨入渗的影响越来越不明显,这解释了降雨诱发的均质土坡破坏容易出现在浅层的原因。在坡面上,后缘产生较大位移,而坡体前端位移较小。降雨停止后,部分变形值会变小。试验结果表明,用光纤BOTDR和FBG传感技术监测有众多的优点,且光纤传感技术在岩土模型试验中具有良好的应用价值和前景。     

FCJ-GIS动力区划模型及其在斜坡灾害危险性评价中的应用

斜坡灾害是地质体在各种内外动力耦合作用下的产物，为描述斜坡成灾的动力耦合作用系统中各种内、外动力作用（因子）的贡献程度，提出内外动力因子指标体系和强度等级，引入模糊综合评判法（FCJ），且建立基于FCJ-GIS的内外动力区划模型，用之来表征内外动力耦合强度特征。然后，将内外动力耦合作用强度和静态环境条件进行叠加分析，提出基于FCJ-GIS内外动力区划模型的斜坡灾害危险性评价新方法。通过虎跳峡河段斜坡灾害的实例研究表明，88％的斜坡灾害体发育在内外动力耦合作用强度高～较高的区域。说明在内外动力耦合作用强度高的区域，斜坡失稳破坏的几率较高；已有的61个斜坡灾害均位于高～较高的危险性区划域内，空间预测的有效率为95％，验证了该方法的可靠性、准确性和可操作性。这一方法可望成为斜坡灾害危险性评价和空间预测新途径，并服务于工程决策与环境管理。     

边坡变形统计回归分析模型及应用

 考虑时效、温度和降雨等对边坡变形的影响,并将其作为边坡变形的影响因子,建立边坡变形统计回归分析模型,应用Microsoft Visual C++网络编程技术和逐步回归分析算法在自行开发的岩土边坡监测信息管理与监测数据分析网络系统中实现可视化的边坡变形回归与预测。通过对龙滩水电站高边坡变形监测资料的统计回归分析表明：边坡变形统计回归值与实测值吻合良好,统计复相关系数较大,剩余标准差较小。统计回归分析模型能够较好地反映边坡的变形规律与变化趋势,为快捷、高效地评价边坡运行安全性态和预测其变形发展趋势提供有效的分析方法和手段。     

溢洪道开挖边坡三维地质建模与稳定性分析及应用

溢洪道的开挖边坡,与一般的自然边坡不同,属于人工开挖边坡,有着施工区内山高坡陡的特点,其边坡稳定性通常采用极限平衡法进行分析,但由于所建立的三维地质模型不够精确,剖分过程可视化的缺失以及稳定性分析计算界面的不够友好,很难做到直观性和清晰性的统一。运用NURBS技术建立研究区域的三维地质模型,并对 VisualGeo 三维地质软件进行二次开发,实现三维边坡体的自动剖分和数据提取,同时采用改进的三维可视化模拟分析系统VisualSlope进行稳定性计算、参数敏感性分析和支护措施研究。该方法可实现边坡稳定性的可视化分析与直观演示,开辟了基于三维地质模型的边坡稳定性与可视化分析的新途径。     

不连续化分叉条件及其在边坡稳定分析中的应用

基于Dmcker-Prager屈服准则，推导了平面应变条件下材料不连续分叉条件的解析解，并在自主研发的弹粘塑性自适应有限元分析软件AFEAS中引入该不连续分义条什。给出了弹粘颦性本构关系和局部化求解流程，以追踪岩体中局部化区的出现和发展。边坡稳定在岩土工程中具有举足轻重的作用，研究边坡失稳机理具有重大理论与现实意义，根据分叉理论把边坡失稳作为一种分叉现象研究，与传统屈服破坏理论相比，分叉理论更具优越性，能够追踪局部化区的出现和发展过程，确定边坡极限承载能力，并能为边坡治理提供更明确的破坏范围。通过一个边坡失稳算例分析考核了该理论与软件的合理性。     

边坡绿化种植在香港的应用

概述了在边坡表面进行绿化种植的基本原理及其综合效应，详细介绍了香港地区的边坡绿化种植技术，包括设计思路、设计过程、施工技术和维护管理等几个方面，并为当前中国内地边坡绿化种植技术的推广和研究提出了建议。