强度折减法在抗滑桩加固土坡稳定分析中的应用

针对强度折减法在抗滑桩加固土坡稳定分析中的应用进行了探讨,通过对实际工程算例的分析表明:采用有限元强度折减法来计算抗滑桩加固边坡后的稳定系数是可行的,且该方法增大了支挡结构设计的可靠性和经济性。     

顺层页岩边坡稳定性分析及加固措施研究

在对承张高速某顺层页岩边坡资料收集和现场详细调查的基础上,通过赤平投影法对边坡稳定性进行了分析,确定了边坡的稳定性和边坡的滑移类型。结果表明:该边坡处于不稳定状态且滑移类型为滑移–拉裂型。计算了边坡极限失稳长度和后缘拉裂深度,并根据计算结果和实际情况设计确定采用微型桩对边坡进行加固,加固后边坡稳定系数计算结果满足设计安全要求。该分析方法和加固设计措施为以后该类型边坡的稳定性分析和加固设计提供借鉴。     

改进的最小势能均质边坡稳定性分析方法

针对任意形状的滑裂面,基于摩尔-库伦强度准则计算滑面上的剪应力,进而提出一种新的剪切势能计算方式,改进了基于最小势能原理的均质边坡稳定性分析方法。为验证其合理性和适用性,将其与Bishop法进行对比。结果表明:改进后的最小势能法是可行且合理的,可用于边坡的稳定性评价;滑体中剪切势能对坡体的稳定安全系数有影响,且增大了其稳定安全系数;该方法无需迭代,计算过程简便,便于在工程中推广应用。     

佛顶宫矿坑边坡加固计算方法研究

对国内首个既有深坑开发的南京牛首山佛顶宫矿坑,采用了极限平衡法和有限元强度折减法等多种方法,计算了矿坑边坡在削坡及锚索(杆)加固条件下,天然、暴雨、地震三种工况下的稳定系数,对计算结果进行了比较。计算结果显示:边坡滑裂面的位置在填土层、强风化岩层内部、或岩土交界面处;大部分边坡削坡后稳定系数数均小于1,存在滑动的风险;锚索(杆)加固后,边坡在各种工况下的稳定系数均能满足设计要求;非严格条分的简化Bishop法与严格条分法计算结果仅相差-2%~3%,计算结果与严格条分法同样可靠;有限元强度折减法与简化Bishop法的计算结果相差-19.1%~5.6%,且大部分结果较简化Bishop法小,在边坡设计中应采用该法校核极限平衡法的计算结果,以确保工程的安全。     

边坡稳定剪破面传递分析法

对边坡稳定剪破面传递法原理进行了阐述,以此建立了剪破面传递用于边坡支护工程计算的方法,并用该计算方法应用到工程中,取得了成功.     

页岩路堑边坡稳定性的有限元强度折减法分析

采用理想弹塑性本构模型和 Drucker-Prager 准则,建立了页岩路堑边坡的有限元法数值计算模型;利用有限元分析结果,提出了采用强度折减法原理计算边坡的稳定安全系数的方法。通过对岩石进行强度折减,当边坡达到不稳定状态时,有限元计算将不收敛,此时的折减系数就是边坡的安全系数。该法不仅可以较简便地分析出岩石边坡的稳定性安全系数,同时可以较直观地得到边坡破坏时的滑动面位置及形状。文中还针对某山区高速公路的典型页岩路堑高边坡进行稳定性分析和计算,为边坡的开挖和防护方案提出了参考性建议。     

基于Python语言和Abaqus平台的边坡可靠度计算自动化算法开发

可靠度方法因其更符合边坡岩土体的非均匀性及失稳破坏的不确定性特征,受到科研及工程设计人员的重视。然而,目前没有成熟且能够用于可靠度分析的随机有限元软件,而跨平台的随机场生成和稳定性分析增加了可靠度分析的难度,从而限制了其推广应用。基于Python语言和Abaqus平台,开发了一套能自动计算边坡可靠度的随机有限元算法。在给定边坡几何参数及土体抗剪强度参数的均值、相关距离和变异系数前提下,利用该算法可自动实现非平稳随机场的离散及边坡失效概率的计算;该程序有效地解决了多种软件交互使用的稳定对接和子程序编写等难题;与经典的边坡算例进行对比,计算结果验证了该方法的可靠性。     

基于强度折减法的某公路边坡稳定性数值模拟

边坡稳定性的评价对于地质灾害防治具有重要的意义,采用目前应用较多的有限元强度折减法对某公路边坡进行了稳定性计算,得到了该边坡的稳定系数和变形破坏规律;通过对比极限平衡法和有限元抗剪强度折减法对该边坡稳定性进行分析,研究表明,基于抗剪强度折减法的数值模拟方法能更好地反映边坡内应力分布状态,在斜坡稳定性评价中具有广阔的应用前景。     

基于数值流形法的土质边坡动力稳定性分析

由于对NMM动力作用下边坡的稳定分析研究较少,利用数值流形法（NMM）对这一问题进行了分析研究,引入黏性阻尼来耗散系统的能量,通过算例验证了NMM求解边坡永久位移的有效性;利用地震动力时程分析得到的边坡应力场计算出了边坡的动力安全系数时程曲线,并搜索得到地震时程下最小安全系数及其对应的边坡最危险滑裂面,将该最危险滑裂面模型作为NMM的计算模型进行永久位移的计算且与Newmark法得到的结果进行对比,两者结果相近。结果表明：NMM可有效进行边坡动力稳定分析、模拟计算边坡的永久位移。     

边坡可靠性评价的向量投影响应面研究及应用

岩土体的力学参数存在一定的随机性,当进行边坡稳定可靠性评价时,当功能函数不能用显式表达时,响应面法成为计算可靠度指标的重要方法。将向量投影响应面法与有限元强度折减法相结合,研究隐式功能函数边坡工程稳定可靠度计算方法。首先利用强度折减法结果拟合稳定系数计算方程从而代替隐式方程,并建立极限状态方程,然后进行向量投影以确定展开点和抽样点,进行近似方程的拟合、验算点和可靠度指标的计算,直到计算达到收敛。通过与不同计算方法进行对比,表明区别于通常以插值点为中心展开生成样本点的向量投影取样法的准确性和合理性,该方法可使可靠性分析次数显著减少,改善了对非线性程度较高的极限功能函数求解可靠指标的收敛性。同时,将该方法应用于杭兰高速公路大水田边坡的稳定可靠性分析当中。     

基于Morgenstern-Price法边坡三维稳定性分析

 工程中边坡滑裂面通常都是三维空间上的一个曲面,采用传统的二维稳定性分析方法对其进行分析与实际不符。Morgenstern-Price极限平衡条分法(M-P法)是最严密的边坡二维稳定性分析方法,将其拓展并引入边坡三维稳定性分析中。通过类似于M-P法的条间力假定,建立一种新的边坡三维稳定性分析方法—基于M-P法边坡三维极限平衡分析法。给出2个验证算例,与现有几种方法对比计算结果表明：该法不仅计算结果更可靠,而且力学模型更为严谨,计算公式简便且易于编程,可在边坡工程设计及滑坡治理中推广应用。     

Two-dimensional stability analysis of a soil slope using the finite element method and the limit equilibrium principle

A slope stability analysis method using the finite element method and the limit equilibrium principle is presented in this paper to determine the critical slip surface and to calculate the minimum safety factor based on the stress field produced by a numerical simulation. This method assumes a cutting export and makes good use of geometric combination to reduce the search range during the calculation process. The proposed method was validated using two classical benchmark slopes and an engineering slope; it was also compared with other conventional limit equilibrium methods. The error between the proposed method and the limit equilibrium method was relatively small. The proposed method resolved several limitations of the traditional methods, and a comparison of the benchmark slopes showed that the proposed method exhibited good accuracy and efficiency. The proposed method can thus analyse both the stability of a natural slope and the stability of a soil slope under seismic loading conditions.     

边坡稳定性分析极限平衡法的简化条件

边坡稳定性分析极限平衡法在求解安全系数时，需要对条块间内力引入假定条件或某些平衡条件在求解时得不到满足。分析这些不同的假设条件对于计算结果的影响，建立一个满足极限平衡原理和合理性条件的数值优化模型。引入载荷系数，利用载荷系数与安全系数之间的单调关系，将模型的求解转化为求解一系列线性规划问题，算法中不存在数值收敛问题，且可以求出安全系数的全局最优解。通过对模型各个约束条件的变化来模拟引入的假定条件，以此探讨各种假定条件或静力平衡条件的缺失对计算结果影响及某些常用方法引入的假定条件可能带来的误差。     

论金属矿山排土场设计规范中边坡极限平衡计算方法的选取

 排土场新规范编制过程中,稳定性计算方法的选用出现争议,为此,文中分析7种极限平衡方法在排土场边坡稳定性计算中安全系数的差值百分比与标准差,并通过这2个指标评价各方法的计算精度与适用性;结合前人的研究成果,阐述这些方法在排土场边坡应用中应注意的问题。7种计算方法都无法在所有工况中均保持小于5%的精度,因此,不建议指定某一种方法作为唯一验证方法,可选取4种精度最高的方法均值作为验算依据;瑞典圆弧法精度一般较差,特别是考虑地下水问题时,会出现超过30%的误差,并且标准差较大,计算结果可以作为下限值参考;毕肖普法虽然只满足力矩平衡条件,但是计算精度为3.7%,且标准差较小,算法简单,推荐优先选用;满足力与力矩平衡条件的方法,其计算结果与所有方法均值的差值均较小,且标准差较小,适用于各种分析工况。     

土坡稳定分析普遍极限平衡法数值解的理论及方法研究

现有的普遍极限平衡法沿用Morgenstem—Price法的条间力假设作为补充原则。然后分别求得整体力矩平衡和力平衡的安全系数分布图形，两者的交点即为边坡的安全系数。为改变这种求解方法。从更普遍和广义的角度着手，将条间力关系与安全系数的定义紧密结合，使条间力关系与安全系数融为一体，以此建立更为严格的普遍极限平衡法（GLE法）的理论及方法。同时，针对该理论及方法，构筑适用于任意滑裂面的数学模型和有效的数值模拟过程，从而给出普遍极限平衡法（GLE法）数值解的更为严格的数值方法。若干实例的分析证实所建立的理论及数值方法的正确性和可行性。     

边坡稳定分析的一些进展

本文介绍近年在用极限平衡法与有限单元法 ,分析边坡稳定性方面的一些进展 ,在基于极限平衡的解析法上 ,我们导出了多阶斜坡的稳定安全系数与滑裂面角度的计算公式。这对岩质边坡的设计有很高的实用意义。导出了目前采用的各种条分法的统一计算公式。对于非严格条分法 ,用一个平衡方程并假设条间力的作用方向 ,即能求得安全系数 ;对严格条分法 ,用二个平衡方程 ,并假设条间力的作用方向或条间力的作用点位置 ,就能求出安全系数。统一式是一简单的迭代式 ,因而计算简便 ,并有很高精度。提出了两种用有限元法求边坡稳定安全系数的方法 :一种基于极限平衡法 ,对土质边坡采用圆弧搜索法 ,对岩质边坡采用在滑移面上布置节理单元的方法。另一种采用有限元强度折减法 ,便于采用大型软件 ,是一种很有前途的求边坡稳定安全系数的新方法。     

填方路基的稳定分析

结合影响路基边坡稳定性的因素,介绍了边坡稳定性分析方法,以条形平衡极限法为例,阐述了边坡稳定系数的计算方法,揭示了采用力学分析法进行公路填方路基稳定性计算的基本思路,以期指导实践。     

不平衡推力法的弹塑性有限元改进

结合杭金衢高速公路K111碎石土滑坡工程实例,研究如何使极限平衡法与有限元法有机结合应用于边坡稳定性计算和分析中,以及碎石土边坡稳定性系数与滑动面抗剪强度发挥程度的关系。研究结果表明,可以采用弹塑性有限元边坡稳定性极限分析法,得到边坡接近破坏状态时滑坡体的塑性变形破坏区,然后据此确定边坡的滑动面;通过野外工程地质勘探揭示,该法确定的潜在滑动面与实际滑动面基本相符;可根据极限状态下塑性应变值的大小确定滑面带上不同抗剪强度取值段,采用全面考虑滑面上岩土体抗剪强度不同发挥程度的不平衡推力法计算碎石土边坡的稳定性系数;采用该方法进行碎石土边坡稳定性分析能更加真实地反映边坡所处的实际状态。     

土坡稳定分析普遍极限平衡法的数值解研究

建立了适于边坡稳定分析简单的平面直角坐标系。提出了基于边坡稳定分析普遍极限平衡法原理的数值积分解法 ,推导了圆弧滑面和复合滑面力矩平衡和力平衡安全系数积分表达式 ,建议了一简单而适用的内部力函数。开发了普遍极限平衡数值积分解的计算和图形处理程序。以实例进行介绍 ,并与其他方法进行了比较 ,揭示了边坡土体内下滑力和抗滑力的分布规律 ,及内部水平推力和剪力的分布特征 ,指出稳定边坡内存在一临界平衡点     

广州科学城岩质边坡稳定性可靠度分析

边坡稳定性问题是边坡工程最关键的问题,如何研究其稳定性也是岩土工程的重点研究课题。把Monte Carlo法引入边坡稳定性分析和评价中,借助传统的极限平衡理论,建立边坡稳定性分析的极限状态函数。运算过程中采用伪随机数的方法生成服从正态分布的抗剪强度参数随机变量,进而求出边坡安全系数、安全系数的可靠度指标和失效概率。与传统的极限平衡方法相比,可靠性分析可以直观地反映边坡稳定的可靠程度及其失效概率,能为边坡工程支护设计提供更为可靠的参数,同时也能为生产提供指导作用。因此,可靠度分析方法是边坡稳定性评价的有效方法,具有广泛的应用前景。