考虑岩土体应变软化效应的边坡稳定性分析方法

大多数岩土材料均具有应变软化特性,若视岩土材料为理想弹塑性,基于岩土材料峰值强度的边坡稳定性分析往往会高估边坡的稳定安全系数,可能会导致边坡偏于危险;而材料参数取残余强度时,计算的安全系数又较实际偏小,其分析结果偏于保守。笔者提出的考虑岩土体应变软化效应的边坡稳定性分析方法,可较好地解决该问题,同时可以模拟边(滑)坡的渐进破坏特征。     

变水位多工况下大型渠道土质边坡的稳定分析

以南水北调东线穿黄河工程南干渠0+420标段特征断面为例,分析大型渠道土质边坡的极限坡高与设计坡角,确定合适的开挖坡度与坡高。根据三轴试验确定岩土体力学参数取值,并结合国内类似边坡工程取值经验寻求合理的计算参数。建立考虑不同条件下的安全系数表达式,搜索该边坡在地下水位变化条件下多种工况的最小安全系数及相应的危险滑面,并进行对比分析,得到对大型渠道土质边坡稳定性研究有益的结论。     

基于积分法的均质边坡稳定性区间分析

为了考虑岩土体材料自身强度参数的随机性对边坡稳定性的影响,采用边坡稳定积分法代替传统条分法,避免了条分法中土条数目不同带来的计算误差,并利用区间分析理论,充分考虑岩土体抗剪强度参数的随机性,得出了土体参数在一定范围内变化情况下的区间安全系数表达式及浸水条件下边坡的区间安全系数表达式,并通过Matlab语言进行程序的编制。计算算例表明:常规方法求得的安全系数包含在此方法所求的区间范围内,体现了此方法对均质边坡的计算结果正确合理,得出的区间结果具有一定的实际工程意义。     

动荷载作用下山区道路边坡耐久性研究

借助威布尔分布函数描述岩坡微元发生破坏前后的存活率,结合损伤力学理论和有限元强度折减法,建立存活率、稳定系数和累积损伤因子的内在联系,实现山区道路边坡在全生命周期内的阶段式预警。结果表明:边坡疲劳稳定系数随疲劳寿命的消耗而降低,具有初期变化敏感、中间缓慢过渡和后期迅速下降的特点,边坡存活率随着剩余寿命和安全系数的减小而减小;边坡全生命周期内的阶段式预警可分为初始蠕变、稳态发展、快速发展、滑动破坏4个阶段,边坡的稳定系数、存活率和道路运营年限均随变形的发展逐渐减小,直至失稳破坏。提出耐久性因子,评价道路边坡在其全生命周期内的耐久性,边坡工程设计中应通过不断调整抗疲劳措施,使其处于稳态发展阶段。研究成果可为边坡工程的安全性与耐久性评价提供有意义的参考。     

可靠性理论在强风化岩石边坡稳定性分析中的应用

为了对强风化岩块组成的岩石边坡的稳定性进行评价,通过一次二阶矩法、蒙特卡罗模拟和有限差分数值分析相结合的方法对其进行了可靠性分析和研究。首先,将岩石边坡等效为连续介质体,利用等效连续模型获得强风化岩石边坡的特征参数,之后,将岩石边坡的岩土材料参数定义为二维空间变异参数,并通过一次二阶矩法建立了变异参数的不确定性模型;然后,利用蒙特卡罗模拟了岩土参数的空间变异性;最后,利用有限差分的方法研究了协方差、相关距离对安全系数和可靠性指标的影响。结果表明:岩土工程参数空间变异性对特定岩石边坡的稳定性评价具有很大的影响;强风化岩石边坡的安全性评价不能仅凭单一参数值确定;随着岩石边坡参数协方差的增大,可靠性指标值逐渐减小,安全系数逐渐减小;随着自相关距离的增大,可靠性指标逐渐增大。因此,应在边坡常规分析和设计过程中充分考虑岩土工程参数空间变异性。     

基于弹塑性区间有限元的边坡稳定性分析

区间分析法是工程中对不确定问题进行分析的方法之一。现有区间分析法大多采用区间参数摄动法求解,其存在明显的局限性,特别对于弹塑性问题需采用增量法计算时,很难得到有效的解答。在边坡稳定性计算中采用区间变量来描述工程中的不确定性,将区间数学与弹塑性有限元相结合,建立了弹塑性区间有限元,推导了基于弹塑性区间有限元方法的边坡稳定性区间安全系数计算公式,这一方法能有效的避免区间参数摄动法的局限性。通过工程实例,验证了该方法的可行性和有效性。在此基础上探讨了岩土体参数对区间安全系数的影响。结果表明,内摩擦角对边坡安全系数的影响明显,重度、黏聚力影响较大,弹性模量和泊松比影响小。     

利用PALAT软件对边坡稳定的可靠度分析

边坡稳定性问题是岩土工程中的基本研究问题之一,按确定性方法求得的稳定安全系数值有时不能全面反映实际的稳定性状态.边坡稳定的可靠度分析较传统的确定性分析方法具有明显的优越性,文章简介边坡可靠度分析理论,并进行工程实例计算.     

基于双参数强度折减法的优化研究

针对传统强度折减法未充分考虑粘聚力ｃ和内摩擦角φ 差异衰减的实际，基于岩土体理想强度软化模型，结合综合安全系数的最新研究，推演了包含ｃ、φ 折减先后间隔的双折减公式，并通过Ｄａｗ- ｓｏｎ等人所述的边坡算例讨论了稳定性安全系数及其增率随着衰减次序间隔系数ａ的变化规律，试探性地提出了一种弹性评价边坡稳定性的方法。研究表明:稳定性敏感区内ｋｓ范围的确定对弹性评价边坡稳定状况具有十分重要的意义，岩土体差异衰减的计算方法更加符合边坡岩土体实际的破坏机制，为更加准确的评价边坡稳定性问题提供了参考。     

岩土体边坡在降雨入渗作用下的稳定性及影响因素分析

为合理评价降雨入渗对边坡稳定性的影响,选取西南地区某工程边坡建立模型,并结合区内实际降雨工况,运用GeoStudio等软件进行模型建立及参数选取,利用有限元法对考虑降雨历时、强度、主降雨类型、前期降雨的边坡稳定性进行分析。结果表明：短时强降雨在作用时间内会造成边坡稳定性短时间内剧烈下降,给边坡的安全性带来巨大威胁;降雨入渗作用对边坡安全系数有滞后的影响。再通过单因素分析法对边坡稳定性影响因素的敏感度进行对比分析,得出不同岩土层不同影响因素间的敏感性大小关系,可为实际工程中的边坡稳定性分析提供参考。     

基于简化的Bishop法的河道边坡可靠度分析

传统的极限平衡方法常将边坡中力学参数取为定值,通过求解安全系数来衡量边坡稳定性。忽略了实际工程边坡力学参数取值的不确定性。本文以巢湖流域派河段典型河道边坡为例通过河道边坡饱和状态下对应的简化Bishop安全系数公式积分形式,并基于可靠度理论建立考虑土体力学参数不确定性的简化Bishop安全系数积分形式的功能函数,利用改进响应面法及改进的一次二阶矩法研究不同坡度条件下边坡可靠度指标。研究结果表明,今后应从综合考虑满足安全系数标准与边坡可靠度指标两个方面,对河道边坡工程进行安全性设计。     

矿坑边坡稳定性分析及施工技术探究

基于某露天矿修复治理工程,对矿区边坡稳定性进行了分析,计算了在不同荷载组合下,天然工况(岩体饱和)、削坡压脚后天然工况(岩体饱和)、地震和不同回填高度下的矿区边坡安全系数的分布范围。根据矿区边坡特点,提出沿边坡角度17°进行削坡和压脚设计的施工方法,保证矿区边坡稳定性,为矿区治理工程提供了设计及施工依据。     

基于溶蚀速率的灰岩边坡服役寿命研究

边坡服役寿命的预测能够定量、精确地评价灰岩边坡的长期安全性,但其预测模型尚未成熟。因此,为解决计算灰岩边坡服役寿命这一难题,提出基于溶蚀速率的灰岩边坡服役寿命优化计算方法。将灰岩边坡服役寿命作为目标函数,根据溶蚀速率和抗剪参数衰减速率计算灰岩边坡服役若干年后结构面贯通段和非贯通段的有效长度以及结构面的抗剪参数;结合滑体的平衡方程以及结构面贯通段和非贯通段的屈服条件,建立灰岩边坡长期服役的稳定性非线性数学规划模型,使用“序列二次规划法”求解数学规划模型,获得边坡的服役寿命。经验证,本文算法得出的边坡安全系数与有限元法数值模拟计算结果的平均相对误差为2.47%,表明本文算法能较为精确地预测灰岩边坡的服役寿命。     

降雨过程中的边坡失稳研究

根据区域降雨时空分布特征、自然边坡的岩土结构组成及其物理力学特性,引入降雨入渗条件下饱和-非饱和渗流数值模拟技术,以江西省德兴市双溪电站某滑坡体为研究对象,进行了降雨过程的饱和-非饱和渗流场稳定性分析。并在此基础上采用刚体极限平衡分析方法中的Morgenstern-Price法,模拟计算了各降雨过程边坡的稳定性。研究结果表明：降雨特征（雨强、雨型）对边坡稳定性的影响不容忽视;边坡最小安全系数在雨后8~12 h达到最低值。     

地震作用下节理岩体的抗震稳定性分析

基于统一强度理论和极限平衡原理,结合节理岩体的特点,提出一个能考虑岩体拉裂破坏及岩体种类等因素的边坡安全系数和永久位移的计算方法。初步分析了地震荷载作用下坡度、节理面倾角、拉裂深度、地震荷载及强度参数对抗震稳定性的影响。研究结果表明：随着中间主应力的发挥,边坡的安全系数相应增加,而永久变形明显地减小。在实际工程中,合理考虑中主应力效应的影响,能使岩土类材料的潜在强度得到充分发挥,也可间接地产生巨大的经济效益。     

降雨入渗影响下的边坡稳定性分析

根据SARMA法的基本思想,考虑非饱和带基质吸力和暂态附加水荷载对边坡安全稳定的影响,提出了能考虑降雨入渗效应的边坡稳定性分析方法-改进SARMA法.将提出的方法和编制的程序应用于某高边坡工程,进行了边坡在降雨入渗影响下的安全稳定性计算与评价分析.计算结果表明:降雨入渗和入渗形成的暂态饱和区是影响边坡安全稳定的重要因素,边坡安全系数随降雨的入渗显著下降.同时有效加强坡面防渗、最大限度减少坡面雨水的入渗,能有效提高和增强边坡的安全稳定性.     

岩质边坡稳定性分析的非线性有限元解法

针对岩土介质的复杂性、不连续性、各向异性等特征,研究了岩质边坡稳定性非线性有限元分析的基本原理。基于ANSYS平台对实际工程进行分析,提出有限元分析边坡稳定性问题的一些见解。     

石洞水库坝肩边坡开挖后稳定性分析

文章对石洞水库坝肩边坡开挖工程施工,利用数值分析法和极限平衡分析法计算了边坡的最大主应力、最大位移和安全系数,提出了提升水库右岸坝肩边坡开挖坡度以及设置柔性防护网的优化方案,用边坡稳定性分析软件计算了边坡安全系数,通过与原设计方案对比,分析了边坡稳定性及经济效益。结果表明:经过优化后的开挖设计方案大大降低了施工量,减小了工程投资,且开挖后边坡的稳定性在允许范围内。     

考虑预应力损失的锚索加固条件下边坡长期稳定性分析

实际工程中,岩土体存在的蠕变性质使得加固于边坡上的锚索其预应力随时间而发生损失,从而引发边坡长期稳定性问题。为了正确评估预应力锚索加固边坡的长期稳定性,基于滑动面底面应力假设,并融入锚索预应力损失模型,建立一种新的预应力锚索加固条件下边坡长期稳定性极限平衡计算方法,以此来求出预应力锚索加固条件下不同时期边坡安全系数大小,进而反映边坡稳定状况的动态变化。通过工程实例分析,验证了该方法的可行性,并证实了锚索预应力损失可使得边坡长期稳定性变差。同时,经锚索预应力损失对边坡长期稳定性影响的多参数研究,表明提高锚索的初始预应力值是改善边坡长期稳定性的一种可靠有效途径。     

考虑参数空间变异的高风化岩质边坡可靠性分析

为探讨高风化岩质边坡参数的内在变异性,结合一阶可靠性理论(FORM)、改进拉丁超重要立方采样法(LHIS)的数值分析方法,对实际工程中的高风化岩质边坡进行概率稳定性分析。充分考虑高风化岩质边坡的岩石参数的空间变异性对边坡稳定性的影响,利用LHIS模拟计算得到安全系数的概率分布,同时利用FORM确定临界失稳破坏面的概率进行初步的敏感性分析,从而确定模型输入参数对边坡稳定性的影响;利用Spencer极限平衡法求出失稳破坏面的F_s来评价功能函数G(X)的值,并计算可靠性指标。结果表明:考虑岩石参数的空间变异性比传统单一变量更能真实反映高风化岩质边坡的特征;利用LHIS能比传统的抽样方法明显减少模拟次数,提高效率;可靠性理论及概率稳定性分析方法比传统的极限平衡法更适用于评价岩土参数空间变异的高风化岩质边坡的安全性。     

坡体形状对边坡稳定性影响研究

边坡结构是一种广泛分布的地质体,在世界各地均有大范围的分布.为了研究坡面形状对边坡稳定性的影响,采用自适应网格划分的方式,基于强度折减法对句容市某边坡支护工程进行研究.结果表明,采用强度折减法分析边坡稳定性,不仅可以获得边坡的安全系数,同时可以获得边坡的剪切破坏面位置;"坡下内凹-坡上外凸"时,边坡的安全系数最低;"坡...