考虑地下水影响土质边坡施工的稳定性分析

以某高速公路土质边坡工程为依托,在考虑地下水的影响下,采用FLAC对边坡的开挖及支护的施工过程进行了稳定性分析,研究结果表明本边坡工程的设计、施工方案是可行的。     

沥青拌合站土质边坡变形特征及稳定性分析

结合老河口公路局沥青拌合站土质边坡周边工程地质条件分析了边坡变形的原因,并就典型坡体截面应用理正软件分析了正常和降雨入渗两种工况下坡体稳定性,同时应用Flac3d有限差分软件研究了坡体变形特征,对比理正软件稳定性分析结果和数值模拟变形规律可以得出该土质边坡不能满足稳定性需求,并提出相应的边坡加固措施。     

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。     

基于独立覆盖流形方法与矢量和方法的边坡稳定性分析

 提出一种基于独立覆盖流形方法(independent cover manifold method,ICMM)和矢量和方法的边坡稳定性分析方法。该方法采用ICMM计算边坡岩土体的应力场,避免了有限元及传统流形方法复杂的前处理过程,可以方便地计算含节理断层等不连续面的复杂边坡的应力状态。在此基础上,采用矢量和方法计算潜在滑裂面的安全系数,矢量和方法基于边坡的真实应力状态和力的矢量特征,物理意义明确,而且不需要类似强度折减法的迭代计算,计算代价小。同时采用模拟退火遗传算法进行优化搜索,得到边坡的临界滑裂面。提出方法结合以上优点,可以高效精确地计算含有节理断层的复杂边坡的临界滑裂面和安全系数。4个代表性算例以及工程案例的分析应用验证了提出方法的有效性和精确性。     

基于改进动态规划算法的堆积体边坡稳定性分析

引入图论的概念,将堆积体边坡稳定性分析中搜索最危险滑动面及计算安全系数问题转化为图论中求最短路问题。对动态规划算法进行改进,给出改进动态规划算法的基本方程,利用改进动态规划算法解决图论中求最短路问题,建立基于改进动态规划算法的极限平衡有限元方法。通过一个算例对该方法进行验证,计算结果与推荐答案基本一致,说明该方法适用于堆积体边坡稳定性分析。将该方法用于溪洛渡水电站左岸谷肩堆积体边坡稳定性分析,研究表明,计算得到的最危险滑动面和安全系数与极限平衡法的计算结果基本一致,工程应用效果良好。     

土质及软岩边坡地震稳定性影响因素分析

汶川地震后,拉剪破裂面已经成为岩土工程界公认的边坡破坏面,传统的剪切破坏面不符合动力边坡破坏的实际情况,文章修正了传统动力时程分析法,提出一种全新的动力边坡稳定性判断方法。此种方法在理论和实际中都有很大优势,为了保证此种方法计算结果的唯一性和准确性,则必须保证判断动力边坡的判据不受其他因素的影响。为此文章通过采用FLAC软件模拟土质及软岩边坡,计算分析弹性模量、时间间隔和局部阻尼系数的选取对土质及软岩边坡动力稳定性安全系数的影响,以此来验证此种动力边坡稳定性判断方法是否可行。     

基于有限元计算的边坡稳定性分析

采用现场调查和有限元分析方法,对羊曲水电站的厂房边坡的稳定性进行了分析,经分析认为,因受开挖卸荷的影响,坡体表部应力发生明显的分异,最大主应力总体为压应力,厂房外侧开挖边坡坡脚出现应力集中,坡脚至坡顶位移呈增大的趋势。     

边坡稳定性计算方法分析与应用

文章根据对边坡稳定性分析方法按原理不同分为三类,即定性分析法、定量分析法及非确定分析法,然后对定量分析法中的极限平衡法进行详细介绍,得出Morgenstern-Price法计算复杂,但其计算结果与实际情况更为贴合。以某边坡工程为例,以Morgenstern-price法为基础,采用Geo-slope专业软件计算其安全系数。     

考虑结构面效应的路堑类土质高边坡及其稳定性分析

提出了类土质边坡的概念，即具有结构面效应的土质边坡；归纳了几种典型的类土质边坡变形的工程地质模式，并抽象出组合滑动面的几种形式；同时初步探讨了类土质边坡稳定计算需考虑的问题。     

基于极限学习机方法的边坡稳定性分析

为了实现对边坡安全系数的预测,选取了60组边坡稳定性影响因素和对应安全系数作为数据样本,利用极限学习机(ELM)建立了边坡的稳定性分析模型,指出实验结果与传统的BP神经网络和极限平衡法方法的计算结果非常接近,表明极限学习机可以用来进行边坡稳定性预测和判断。     

岩土体非线性分析的数值流形方法

目前数值流形方法的模拟分析主要是采用线弹性模型,而对于非线性模型分析研究很少。根据数值流形方法的特点和岩土体的本构模型,给出了适用于非线性分析的数值流形方法的计算方法。该方法利用中点增量法进行求解,以改变Duncan-Chang模型中弹性模量的方式来反映非线性,其实质是用分段线性来取代非线性。最后通过算例表明,数值流形方法在岩土体进行非线性分析中是有效的。     

裂隙岩体温度场数值流形方法初步研究

基于三角形有限覆盖数值流形理论,提出了裂隙岩体二维不稳定温度场求解的数值流形方法(NMM),并推导了第一类温度边界条件处理的罚方法,给出了计算格式。数值流形方法采用两套覆盖,其中数学覆盖独立于求解区域,生成数学覆盖时不用考虑裂隙数量、位置和方向,避免了常规方法处理裂隙处网格划分的不便。对于裂隙岩体,裂隙两侧对应不同流形单元,可以实现温度的不连续模拟。裂隙作为内部流形单元或外部边界条件叠加进入到温度场的总体求解矩阵中,实现了裂隙岩体温度场的数值流形求解。该方法具有较高精度,且能求解任意多条裂隙的岩体温度场问题。最后对部分文献算例进行计算,结果具有较好的一致性。     

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     

模拟岩石边坡倾倒破坏的数值流形法

倾倒破坏是岩石边坡破坏形式之一。对这种破坏形式的模拟要求计算方法能够正确模拟变形和应力、破坏面的发展、块体间的接触及块体的运动。数值流形法具备这种能力,可用于正确模拟岩石边坡的倾倒破坏。简单介绍了流形元法的基本原理、接触模拟的方法、接触力、接触应力的计算方法及用于倾倒破坏模拟的方法,并运用几个算例与Goodman和Bray提出的基于极限平衡原理的分析方法(以下简称G-B方法)、离心机模型试验方法进行了比较;给出了流形元结构计算的安全系数,并且用极限平衡原理结合流形元计算的应力得出了结构整体和单个块体的安全系数,同流形元结果进行了对比。结果表明:介绍的数值流形法可以正确计算边坡倾倒安全系数,模拟边坡的倾倒破坏过程。     

岩石冲击破坏的数值流形方法模拟(英文)

岩石冲击破坏是一种典型的动力学问题。为了更好地利用数值流形方法对动力学问题进行分析,本文在对原数值流形方法中的动力学问题求解思想进行分析的基础上,采用动力有限元方法中的Newmark法对该算法进行了改进。改进后的数值流形方法与原来相比具有3个明显的优势:①当选择合适的参数后,该方法能够保证解的无条件收敛;②可以采用比原算法大的多的时间步长;③充分地考虑了动力学问题中的阻尼效应。最后通过一个算例说明了改进后的数值流形方法能够很好地模拟岩石在冲击载荷作用下破坏的全过程,克服了有限元法不能模拟岩石破坏后块体运动情况的不足。     

基于数值分析的岩石块体稳定性评价一般性方法

 为解决岩石块体在各种复杂条件下的稳定性评价问题,在已有的岩石块体识别的单元重构–聚合方法基础上,进一步提出基于数值分析的块体稳定性评价一般性方法。该方法以含有块体信息的网格模型为出发点,首先引入界面单元,实现块体–围岩结构面滑移和脱开的模拟。其次,提出可动块体的定义和基于数值分析的块体运动形式判别方法。然后,基于结构面强度折减思路,提出块体安全系数定义和加固分析方法,从而实现基于数值分析的块体稳定性评价。该方法相比于刚体极限平衡法,能够考虑初始地应力、围岩变形和非滑面抗剪性能对块体稳定性影响,且在一定条件下,分析结果可与刚体极限平衡法结果基本等同。最后,通过算例验证了该方法的可靠性、有效性,并论证了其与刚体极限平衡法分析结果的关系。算例结果同时表明：该方法可综合考虑块体几何形态、块体埋深和块体出露高度对其稳定性的影响,能够适应复杂条件下工程岩体开挖过程的块体稳定性评价。该方法与已提出的块体识别方法,构成一套有关岩石块体的“识别–可动性判别–运动形式确定–稳定性评价–加固分析”的完整方法体系,总体平行于当前块体力学分析的常用方法(如块体理论),为研究块体在各种复杂条件下的稳定性演化提供了新的实现思路。     

基于刚性块体系统的岩质边坡稳定性下限法研究

块状岩质边坡由岩块和结构面两部分组成,而且结构面的存在以及结构面的强度控制着岩体的强度和稳定性;将塑性极限分析下限法理论、块体离散技术以及数学规划手段结合起来,研究块状岩质边坡的稳定性。首先将边坡离散成为刚性块体系统+结构面的组合体,考虑岩块体与结构面的综合作用,然后基于塑性极限分析的下限定理,建立以边坡稳定安全系数为目标函数且同时满足平衡条件、屈服条件和边界条件的塑性极限分析下限法数学规划模型,进而提出了相应的求解策略并编制了计算程序。最后对4个经典算例进行了分析,得到了严格的下限解,并将计算结果与其他方法的结果进行了比较,验证了方法和程序的正确性。     

An overview of particle-based numerical manifold method and its application to dynamic rock fracturing

This review summarizes the development of particle-based numerical manifold method (PNMM) and its applications to rock dynamics. The fundamental principle of numerical manifold method (NMM) is first briefly introduced. Then, the history of the newly developed PNMM is given. Basic idea of PNMM and its simulation procedure are presented. Considering that PNMM could be regarded as an NMM-based model, a comparison of PNMM and NMM is discussed from several points of view in this paper. Besides, accomplished applications of PNMM to the dynamic rock fracturing are also reviewed. Finally, some recommendations are provided for the future work of PNMM.