快速蒙特卡罗法及其在土坡可靠度分析中的应用

为了合理地进行土坡稳定可靠度分析，提出了一种快速确定土坡概率性临界滑动面（具有最小可靠度指标的滑动面）的策略，其思路为：随机生成大量可行滑动面，并分别计算这些滑动面与确定性临界滑动面之间的相关系数，给定一系列相关系数的区间，将相关系数位于某区间的滑动面分为一组，对该组滑动面应用快速蒙特卡罗法(两次抽样)计算滑动面的“伪”可靠度指标，挑选“伪”可靠度指标最小的滑动面作为该组的代表性滑动面，然后综合比较各组代表性滑动面的可靠度指标，可靠度指标最小的滑动面即为概率性临界滑动面。算例分析结果表明：快速蒙特卡罗法可以快速找到土坡概率性临界滑动面，可用于土坡可靠度分析。     

基于蒙特卡罗模拟的边坡可靠度评价

土坡稳定分析是十分重要的问题。定值分析法是目前工程设计中常用的分析方法,然而由于没有考虑实际存在的不确定性,得到的结果往往不能真实反映边坡实际状态。边坡可靠度分析法是在传统的确定性分析基础上发展起来的一种更符合客观实际的边坡稳定评价方法,它建立在概率统计基础上,以随机变量和随机过程为研究对象,因此更符合客观实际。边坡可靠度分析中的蒙特卡罗模拟,其收敛性与边坡极限状态方程的非线性,变量分布的非正态性等因素无关,适应性强,是一种有效的大型复杂边坡工程的可靠度分析与评价方法。采用条分法分析土坡稳定性,并通过蒙特卡罗法,对边坡可靠度进行分析,结合工程实例,讨论了土性参数的均值和变异系数对可靠指标的影响。     

径向条分极限分析法在土坡稳定性分析中的应用

鉴于传统极限分析法中建立协调速度场的复杂性, 构建了圆弧滑动土坡径向条分破坏模式, 解决了协调速度场难以建立的问题。基于塑性力学极限分析原理, 采用强度储备安全系数定义法, 推导出了均质土坡稳定性径向条分极限分析法。算例验证结果表明, 该法具有使用简便、可靠性强等优点, 对于评价均质土坡的稳定性具有重要的指导意义。     

刚性抗滑桩随机可靠性分析

为了计算刚性抗滑桩稳定性可靠度指标及失效概率, 首先建立了抗滑桩锚固段内桩侧土体受压稳定性的功能函数, 然后引入验算点法(JC 法)对失效模式进行计算, 得出了可靠度指标和相应的失效概率。通过实例对比了JC法与安全系数法计算结果, 结果表明, 在安全系数满足要求的条件下, 失效概率仍偏高, 故在抗滑桩的设计计算中有必要引入可靠度理论。     

基于GIS考虑有水作用的土坡稳定性分析

在GIS的环境下，充分考虑了水入渗对土坡稳定性的影响，建立了二维确定性模型。该模型不仅可以用来分析普通土坡的稳定性，更可以用来分析考虑有水作用的土坡稳定性。通过实际算例表明，基于GIS考虑有水作用土坡的稳定性分析是可行的。     

考虑地下水作用的土坡稳定性极限分析

基于土质边坡的转动破坏机制,考虑地下水对边坡稳定性的影响。利用裘布依公式定义地下水的浸润线,采用塑性极限分析上限法得到均质土坡考虑地下水时的安全系数。通过与数值极限分析法和极限平衡法的对比,验证该方法的有效性。经过大量计算绘制了一系列稳定图用于评价考虑地下水作用的土坡安全性,并且利用一个算例演示稳定图的使用方法。结果表明,土坡的安全系数随着地下水位的升高而降低,然而,低水位对于较陡边坡的稳定性没有影响。     

可靠度在岩土工程中的应用

可靠性分析已经比较成熟地应用于工程结构设计当中。岩土工程介质具有复杂性和特殊性等特点，采用概率的方法研究岩土的性状成为必然的要求，由于岩土工程自身的特点，岩土工程可靠度分析的应用发展较为缓慢。通过MATLAB软件分别用JC法和映射变换法进行计算，得到土坡滑裂面可靠度指标，进行可靠度比较和分析，根据计算结果，对可靠度在岩土工程中的运用提出可行性的建议。     

蒙特卡洛法在软岩巷道支护中的应用

针对软岩巷道锚杆支护稳定性概率评价系统,结合工程实际,建立蒙特卡罗法模型,根据蒙特卡罗支护系统可靠度分析方法和步骤,得出了煤层软岩巷道支护的安全系数、可靠性指标和破坏概率,为巷道支护提供了设计依据.     

边坡稳定性影响因素主成分分析

以一均质土坡为例,运用正交设计试验方法和主成分分析数值处理方法对边坡稳定性影响因素的主成分分析,克服了传统方法大量试算的困难,考虑了各因素间的交互作用,定量给出了各主成分对边坡稳定性影响的贡献。研究表明,在常见的均质土坡或松散堆积体岩土质边坡中,粘聚力、摩擦角和坡高对边坡稳定性影响的贡献最大;在抗震设防烈度为7度以下的一般岩土体地区,土的密度和地震加速度对边坡稳定性的影响贡献较小。     

土坡稳定性的塑性极限分析

基于塑性极限分析的上限定理,研究了线性Mohr-Coulomb破坏准则下的边坡稳定性问题。通过建立合适的屈服破坏机构,利用数值分析计算,由能量法原理,推导并求解具有一定坡角的土坡的极限承载力和安全系数计算公式。同时编制了Matlab计算程序以供工程人员参考。     

黏性土坡稳定的安全系数和可靠度

将边坡定值分析方法同可靠性分析方法相结合，利用定值分析方法的简便，也能考虑土性参数的变异性和不确定性，利用此法在可资利用的土性参数数据有限的条件下，供助于概率统计理论，并利用土性参数分布的3σ法则原理以及土性参数变异 数的公开报道值，取得可靠性分析的数据，同样能对土坡稳定性和安全可靠性进行有价值的多侧面评价，基于简单黏性土坡模型，应用该算法的计算分析结果证明：在定值分析基础上进行可靠性分析，理论上正确，实践上简便易用，同时，着重对黏性土坡稳定敏感性因素及其可靠度的一些规律作了较为深入的研究。图4，参8。     

有限单元法在土坡稳定分析中的应用研究

利用有限单元法定性研究了土坡稳定性，并与原位观测进行了比较，得到了土坡产生变形的主要原因。     

强度折减法和极限平衡法进行边坡稳定分析的对比

应用极限平衡法和有限元强度折减法,对三边坡算例进行了稳定性分析。算例表明由此求得的边坡滑动面位置形状接近,计算的安全系数接近。极限平衡法中,简化毕肖普法和不平衡推力法的计算结果最为接近;而基于强度折减的拉格朗日差分方法分析土坡稳定性,不仅对简单均质边坡,而且对复杂的多层边坡和有支护加固的边坡,都是可行的。     

基于可靠度理论的排土场边坡稳定性分析及参数敏感性研究

采用基于可靠度理论的Monte-Carlo法对一排土场边坡进行可靠性和稳定性分析,得出了该边坡的稳定性安全系数、可靠度指标和失效概率,与传统基于极限平衡理论的定值分析方法相比,可以更加客观真实的对稳定性作出评价。并在此基础上开展了土体参数的敏感性研究,结果表明,土体颗粒内摩擦角的变异性对可靠度指标的影响大于黏聚力变异性的影响,重度变异性对可靠度指标的影响最小。     

非饱和土坡的稳定分析

非饱和土坡稳定是近年来人们所关心的热点，特别是降雨引起非饱和土坡失稳，给人们生产及安全带来了极大损失。主要介绍了由于雨水入渗，使非饱和土坡的含水量发生变化，而含水量正是与基质吸力有着直接的联系。正是由于基质吸力的变化才使整个土坡的整体稳定性也随着变化，也就是说安全系数与含水量分布有着必然的关系。从而得出当土坡处于危险状况下的含水量分布，当土坡中的含水量达到危险含水量时，土坡处于危险状态。这种含水量分布就叫做DVWCCP（Dangerous Volumetric Water Content Curves Profile）。因此，通过监测土坡的含水量的变化来获得土坡的稳定信息，为生产和安全提供保障。     

边坡稳定性因素敏感性分析及可靠度研究

结合定值法和不确定方法,研究了边坡稳定性因素的敏感性及参数对可靠度的影响规律。在GeoStudio有限元应力法的基础上,提出一种新的耦合分析方法对均质边坡进行敏感性分析;根据定值法分析结果,采用蒙特卡罗法研究了不同随机变量的变异性和强度参数相关性对可靠度的影响规律。结果表明,边坡稳定性影响因素的敏感性顺序依次为:粘聚力、内摩擦角、坡高、容重和坡角。可靠度指标和失效概率随变异系数及c-φ相关系数的变化呈现规律性。假设参数变异性一定时,将敏感性较大的因素作为随机变量,计算得到的可靠度指标较小,失效概率较大。因此在可靠性分析之前进行因素的敏感性分析,再根据参数变异性及相关性对可靠指标的影响规律选取随机变量,分析结果更合理。     

基于重整化群与模糊可靠度法的边坡稳定性分析

为了探讨露天边坡的稳定性,结合重整化群法和可靠度分析法对露天边坡的稳定性进行了分析。首先结合重整化群法建立了露天边坡稳定性分析模型,考虑系统应力重分布对边坡稳定性的影响,将露天边坡失稳破坏的复杂问题转化为边坡失稳概率与临界失稳概率之间比较的问题,并计算得出了三维情况下露天边坡失稳破坏的临界概率为0.159 9;然后结合可靠度分析法计算得到了露天边坡的失稳概率。采用上述方法对新疆某露天矿边坡稳定性进行了分析,得到了该露天边坡的失稳概率为0.100 1,小于临界失稳概率,计算结果与现场实际情况一致,说明该方法在露天边坡稳定性分析中具有一定实用性。     

蒙特卡罗法在露天矿边坡可靠性分析中的应用

基于现场地质勘察和室内试验得到的岩体力学性能参数,利用蒙特卡罗法对某露天矿长期开采形成的边坡进行了6个剖面可靠性分析,获取某矿山边坡的破坏概率和可靠指标,进而为该矿山边坡稳定性评价和后续边坡的管理工作提供可靠的依据。     

基于FEM-RSM-GA的边坡可靠度计算方法研究

用随机有限元法计算实际边坡工程的可靠度和破坏概率需解决的关键问题是计算精度和运算效率。提出了基于FEM-RSM-GA的边坡工程的稳定性可靠度计算方法,以FLAC3D强度折减法(SRM)计算边坡工程的安全系数,建立响应面函数,利用遗传算法对可靠度指标和破坏概率优化求解。通过算例表明:该方法计算量小,用时少,可靠指标和破坏概率的相对误差分别为3%和6%,能满足实际边坡工程需求。     

某土坡稳定性分析评价及处理方法浅析

山区不稳定土坡失稳是一种较为常见的地质灾害,如何避免滑坡造成重大人员伤亡及财产损失成为重要的工作。该文通过分析土坡的变形破坏特征和稳定性影响因素,研究斜坡的变形破坏模式;根据定性分析和定量计算,评价潜在不稳定斜坡体的稳定性,比较不同治理方案的优缺点,最终提出预防潜在不稳定斜坡体破坏的防治措施,为类似工程提供了一些经验依据。