基于正交设计的边坡稳定性影响因素敏感性分析

边坡的稳定性受多种因素的影响,应用正交设计对影响边坡的多因素进行了敏感性分析.首先简单介绍了正交设计原理及用于结果分析的极差法和方差法,然后结合工程实例,说明了正交设计在边坡敏感性分析中的应用,最后用极差法和方差法对其结果进行分析,得出影响边坡的参数中,敏感性由大到小依次为:地震加速度α,粘聚力c,内摩擦角φ,库水位变化H,岩层密度γ;其中前3个因素是对该边坡影响最显著的因素.因此,在边坡治理时应注意地震和降雨对其稳定性产生的不利影响.     

多因素作用下边坡稳定影响因素敏感性分析

影响边坡稳定性的因素很多,通过边坡稳定性影响因素的敏感性分析,可以找出影响边坡稳定的主导因素,从而为边坡的治理和设计提供依据。利用BP神经网络来分析边坡稳定性,在此基础上运用相对作用理论（RSE）确定各影响因素间的交互作用,并将交互作用应用于边坡稳定性影响因素敏感性分析中。考虑各因素交互作用的多因素敏感性分析比只考虑单因素或各因素间无交互作用的分析方法更符合边坡系统的内在规律。     

土质边坡稳定影响因素的敏感性分析

为确定各个因素对边坡稳定性的影响程度,以一均质土质边坡为例,选取土容重、粘聚力、内摩擦角、地下水位、坡比为试验因素,运用单因素分析法和多因素正交试验法分析各个影响因素的敏感性。采用极限平衡法计算不同试验方案下边坡的稳定安全系数,以安全系数为试验指标,对试验结果进行极差分析。结果表明：单因素分析法和多因素正交试验法得到的因素敏感性变化规律基本一致,坡比的敏感性最大,其次分别是内摩擦角、粘聚力、重度,地下水位的敏感性最小;多因素正交试验法比单因素分析法的计算更显合理。     

条形荷载下加筋边坡稳定影响因素敏感性分析

结合12 m高土工格栅加筋边坡算例,通过有限元程序Midas/GTS 4.0,对条形荷载作用下边坡加筋与未加筋时的安全系数、最大水平位移与竖向沉降进行了对比分析.根据正交分析方法对10种影响因素,即粘聚力、内摩擦角、填土重度、坡比、坡顶荷载、荷载距离坡顶处间距、荷载宽度、土工格栅长度、格栅弹性模量、格栅铺设层数对加筋土边坡稳定影响因素的敏感性进行分析,给出了各个因素的敏感性顺序.计算结果表明:土体内摩擦角、粘聚力与荷载宽度对边坡稳定性影响最为显著.     

多年冻土边坡稳定性影响因素敏感性分析

为确定多年冻土边坡稳定性影响因素的敏感程度,考虑冻融循环对边坡土体的损伤作用和边坡局部冻融的特殊性,在影响边坡稳定性基本因素的基础上,引入季节活动层冻融深度和冻融损伤系数,提出基于有限元的温度场-应力场(热-力)耦合多年冻土边坡稳定性分析方法,从而得到边坡的稳定性系数,并将稳定性系数作为系统特征量,利用正交试验对各影响因素进行交互设计,运用改进的灰色关联分析模型进行关联度分析。结果表明:土体黏聚力对多年冻土边坡稳定敏感程度最大;冻融损伤系数、季节活动层冻融深度、内摩擦角、坡度和密度,说明环境因素对多年冻土边坡的影响不容忽略。在该地区冻土边坡防护治理中,通过有效措施减少极端气候条件的影响,是极为重要的。     

黄河滩岸稳定性影响因素的敏感性分析

黄河滩岸的崩塌失稳将会对滩地和村庄造成严重冲蚀,甚至造成堤防冲决,对黄河滩岸稳定性及其影响因素的敏感性进行分析具有重要的工程实践意义.选择了影响滩岸稳定性较大的主要因素(土体凝聚力c、坡体内水头H和坡角α)进行分析.由c、H及α变化组成不同分析工况,采用边坡稳定性分析方法,分析了滩岸稳定性,并在此基础上研究了滩岸稳定性对c、H及α的敏感性.分析结果表明:在各种计算工况下,黄河滩岸是稳定的;c是影响滩岸坡体稳定性最强的因素,其敏感性随坡角及水头的增大而增强;H对滩岸坡体稳定性影响次之,其敏感性随坡角的增大而增大,随凝聚力的增大而减小;α对坡体稳定的敏感性相对较小,其随凝聚力的增大而减小,随水头的变化不明显.     

含水量对砂性土边坡稳定性的影响试验研究

为研究含水量对砂性土边坡稳定性的影响,以降雨强度、坡体密度和初始含水量为主要影响因素,设计了一组正交试验,统计了边坡破坏时坡体的含水量,给出了砂性土边坡失稳含水量的临界值,为了便于分析,选取100min时的坡体含水量作为因变量,对影响边坡稳定性的因素进行了正交敏感性分析。研究结果表明:针对45°砂性土边坡,含水率大于45%时,易发生滑坡灾害;砂性土边坡100min时的含水量与降雨强度成正比,与坡体土密度成反比,并随着初始含水量的增大而出现先减小后增加的趋势,就含水量而言,砂性土边坡稳定性最不利的因素组合为强降雨、低密度和高初始含水量。     

反向次生成层结构边坡稳定性影响因素的定量分析

岩体结构类型直接影响边坡的失稳机制,而不同类型结构对坡体稳定性的影响也表现出不同的特点,因此,基于岩体结构特点进行的边坡稳定性影响因素分析便成为了工程边坡设计及深入评价和预测边坡发展变化趋势的重要基础工作。针对工程边坡中出现的反向次生成层结构边坡,根据其特点和工程经验,选取影响这类边坡稳定性的６个重要因素,通过参数取值正交试验,并采用ＵＤＥＣ软件对其进行数值模拟,获得各影响因素对边坡变形破坏影响程度的量化结果。结果表明：６个因素对反向次生成层结构边坡不同稳定性指标影响的主次顺序各不相同,总体而言,岩石强度、坡高和坡角是影响整体稳定性的首要因素;边坡稳定性系数、次生成层最大张开程度及坡顶最大位移在单一因素变化下分别表现出不一样的响应特征。     

降雨入渗下膨胀土边坡的稳定性分析

膨胀土是一种特殊的非饱和土。随着降雨的入渗,膨胀土中的吸力和抗剪强度都将减小,因而研究膨胀土边坡在降雨入渗作用下的稳定性具有重要意义。文章以合肥轨道交通1号线膨胀土边坡为研究对象,采用Geo-Studio软件研究了降雨强度及历时、土体裂隙、时间推移对边坡稳定性的影响。在此基础上,运用正交试验设计方法对膨胀土的水力学参数(土水特征曲线拟合参数a、n、m及饱和渗透系数Ksat)进行了边坡稳定性的敏感性分析。结果表明:长时间的弱降雨对膨胀土边坡的稳定性有较大影响;裂隙的存在使降雨入渗作用下边坡的安全系数有较大降低;降雨对边坡稳定性的影响是持续性的;在影响膨胀土边坡稳定性的4个水力学参数中,饱和渗透系数Ksat为主要因素,土水特征曲线拟合参数a、n为不重要因素。     

基于灰色关联分析法的边坡稳定性分析

基于灰色系统的灰色关联分析方法,选取影响边坡稳定性的主要因素,并通过层次分析法计算出这些因素的权重,从而对边坡是否失稳进行了预测.预测结果与实际情况相符,从而验证了将灰色关联分析法应用于边坡稳定性预测的可行性.     

基于正交试验设计的岩坡力学参数反演

对某岩坡Ⅲ区现场勘察后认为,该区为断层破碎带,属碎裂结构,岩体分级为Ⅳ级.由于地质情况复杂、岩体破碎以及边坡开挖引起的应力释放等原因,致使边坡岩体加固的力学参数用常规方法较难确定.运用正交试验设计的方法借助有限差分程序FLAC进行分析,以安全系数作为评价指标,模拟各参数不同水平的各种组合,对影响边坡稳定性的各因素进行了敏感性分析,并对边坡力学参数进行了反演,得出较为合理的力学参数,为边坡治理提供依据.     

边坡失稳和稳定性分析方法的探讨

边坡稳定性是土木工程实践活动重点考虑的问题,造成边坡失稳的原因是多方面的,稳定性分析方法也不同。分析了边坡失稳的破坏过程和原因,讨论了工程地质分析法、刚体极限平衡分析法和数值分析法等各种边坡稳定性分析方法的特点,提出采用综合法研究边坡稳定性,以寻求有效的边坡稳定治理措施。     

高堆石坝合理边坡形状的静力有限元分析

通过高堆石坝合理边坡形状的静力有限元分析及与刚体极限平衡法所确定的高堆石合理边坡形状的对比分析，充分论证了高堆石坝的合理边坡形状是一上陡下缓的非线性函数曲面，指出传统一坡到顶的高堆石坝边坡形状的不合理性，提出新的高堆石坝合理边坡形状设计和稳定分析方法，即通过有限元计算出坝体内所有单元的应力和位移，然后利用这些数据，用专门的边坡稳定分析程序对边坡进行稳定分析和合理边坡设计。     

人工土坡非稳定渗流引起滑坡的分析及整治

通过研究非稳定渗流的渗透压力计算方法,提出了改进的计算方法,编制了土坡滑动稳定分析 Ｂ Ｓ Ｔ Ａ 计算程序．通过实际土坝上游滑坡事故实例分析,说明改进的方法能反映实际情况,可用于工程实际的土坡稳定校核设计和滑坡分析．     

公路边坡安全模糊综合预警方法

针对目前单一判据评判公路边坡稳定性状态存在种种不足的现状,分析了公路边坡地质灾害发生的特点和影响边坡安全的主要因素,提出了安全模糊综合预警方法.运用案例统计回归分析法、数值模拟分析法和边坡围岩蠕变理论,分别确定公路边坡稳定极限状态的累计位移阈值、降雨量阈值、变形速率阈值与变形加速度阈值.在此基础之上,运用专家评分法确定各判据的权重,构建判断矩阵,经模糊逻辑推理判明边坡稳定性状态,从而实现安全预警.利用所建预警模型分析边坡近两年的监测数据,进行了两次预警,其最危险结果均达到Ⅲ级.结果表明:预警结果与实际情况完全吻合,在该工程中取得了良好的效果,很好的弥补单一判据的局限性.     

基于模糊多属性决策的岩质边坡稳定影响因子的筛选

根据露天矿边坡的特点．用梯形模糊数表示影响和制约边坡稳定性影响因子的各主要因素指标．运用模糊多属性Buckley决策的方法，确定方案一属性之间的模糊指标值和属性一属性之间的相对重要程度模糊权值，计算各方案的模糊效用值及其隶属函数．并对其比较、排序，从而确定对边坡稳定影响因子的重要程度，为实际工程设计、施工和管理提供了科学的决策依据．