节理岩体边坡模糊稳定性分析方法研究

节理岩体边坡失稳破坏同时受控于节理与岩体抗剪强度。在对具有两组平行节理的岩体边坡失稳破坏机制研究基础上，探讨节理岩体边坡几何物理参数为模糊数情况下边坡稳定性评价的分析方法，给出节理岩体边坡模糊安全系数的计算公式，编制基于潜在滑动面自动搜索边坡模糊稳定性研究程序。算例研究成果表明，采用模糊分析方法可以对节理岩体边坡稳定性有更全面客观的了解，能为潜在不稳定边坡的稳定性评价和锚杆设计等提供重要的参考依据，避免发生由于计算参数不确定性引起的加固节理岩体边坡破坏情况。     

山区高等级公路边坡岩体分级研究

基于 CSMR 体系,给出了山区高等级公路边坡岩体分级体系的具体形式;运用数理统计原理,给出了 2 种不同结构类型边坡的坡高修正系数计算式;对不同岩性组合类型提出了相应岩性组合修正系数;最后,通过实例对比验证了 HSMR 体系的可靠性。     

边坡块状结构岩体模糊随机可靠性分析

边坡稳定性评价中包含有很多的不确定性因素，这些不确定因素既具有随机性也具有模糊性。基于块体理论和模糊分析理论，提出了边坡块状结构岩体模糊随机可靠性分析的点估计法，并运用该方法对三峡永久船闸某边坡块体的可靠性进行分析，同时将其与模糊概率测度分析方法进行对比分析。结果表明，模糊概率测度分析方法只是对分析模型进行模糊化，但没有考虑到各个力学参数的模糊性。而模糊点估计法为解决这个问题提供一个有效的途径，它对影响边坡稳定的各个力学参数都进行模糊处理，因而更具有实际指导意义。     

边坡岩体力学作用的研究

将边坡岩体分为透水介质、隔水体介质和复合质三种介质，论述了它们中地下水所产生的不同的不同力学作用，并结合实例研究了确定边坡地下水力学作用的方法和可能出现的问题。     

基于岩体质量指标BQ的岩质边坡工程岩体分级方法

 对于线路工程上具有普遍性的岩质边坡,因数量多,范围广,工程勘察深度相对较浅。依据规范的测试和试验,建立一种基础性岩体质量评价方法,实现边坡工程岩体分级,并根据行业要求与经验提出支护措施,对提高岩质边坡工程设计与施工的科学性无疑具有重要的意义。针对现有的《工程岩体分级标准》(GB50218-94)没有涉及边坡工程岩体分级,在深入研究和系统消化边坡工程岩体分级成果基础上,提出基于岩体质量指标BQ的岩质边坡工程岩体分级方法(简称BQ-RSlope方法)。该方法在岩体基本质量指标基础上,考虑控制边坡稳定性的主要结构面类型与延伸性、结构面产状与坡面间关系以及边坡内地下水发育程度等影响因素,对岩体基本质量指标进行修正,由此确定边坡工程岩体级别,并给出各级别边坡工程岩体自稳能力的评价。结合4个边坡工程10个坡段的应用性验证,表明依据文中方法获得的各边坡坡段的岩体质量分级以及该基于质量指标对边坡稳定性的评价结果与工程实际总体相符,提出的依据BQ的岩质边坡工程岩体分级方法是合适的。     

多层软弱夹层边坡岩体稳定性及加固分析

 野外地质调查发现九顶山边坡岩体内存在3条规模较大的软弱夹层控制着岩体的稳定性。采用数值法对该边坡岩体的变形特征进行研究,发现直接开挖后沿软弱夹层将发生大的相对滑动,岩体最大水平位移位于P2软弱夹层坡面附近,达1.25 cm,相对滑动造成软弱夹层强度降低为残余强度,易造成边坡失稳。P1,P2软弱夹层上剪应力最大值分别为239.0,172.4 kPa,位于滑面中前部。当采用锚喷加固边坡时,锚杆穿过软弱夹层时轴力突然增大,表明3条软弱夹层均发生较大的变形,对边坡稳定较为不利,但锚杆加固效果明显,能较大地提高边坡稳定性,采用强度折减法计算得到加固后边坡稳定性系数为1.65。结果表明,应用数值模拟技术,可以直观形象地反映出边坡变形及应力变化的全过程,从而对工程措施优化、信息化设计和施工起超前预报与辅助决策起到一定的作用。     

岩体边坡稳定性的可拓聚类预测方法研究

基于物元模型和聚类分析，提出了岩体边坡稳定性的可拓聚类预测方法。利用岩体边坡稳定性等级和影响因子，构造经典域物元和节域物元，应用物元和可拓集合中的关联函数，建立了岩体边坡稳定性等级聚类预测的简单模型，通过聚类分析，得到了岩体边坡稳定性的预测结果。实例分析结果表明该方法是可行的。     

循环荷载下节理岩体边坡动力响应的试验研究

 在振动荷载的长期循环作用下,岩质边坡中的原生结构面可能扩大并产生新的破裂面,直接影响到岩质边坡的稳定性。以某节理岩体边坡为原型,根据相似理论制作模型框架并在其内建造室内节理岩体边坡模型,利用振动台对边坡模型进行振动加载,研究在振幅分别为1.0,1.25,1.5 mm的振动荷载作用下节理岩体边坡的动力响应规律,对比水平方向和竖直方向振幅都为1.5 mm时边坡模型的变形差异。循环加载试验表明,在振动荷载作用下,边坡变形随振动荷载振幅、振动时间的增大而增大;边坡模型对于竖向的振动荷载更加敏感;边坡模型在受到振动荷载作用时,顶部的变形大于底部的变形;长期的振动荷载作用会导致原生裂隙延伸、扩张、贯通,引起边坡变形增大;根据变形情况提出边坡在振动荷载作用下的变形过程及变形导致的整体性滑坡和局部滑塌2种可能的破坏模式。研究结果对节理岩体边坡在循环荷载作用下的动力响应、疲劳劣化机制和边坡工程的长期安全性等理论研究和工程应用具有参考意义。     

露天矿节理岩体边坡稳定性研究

针对眼前山露天矿南帮节理岩体边坡的结构特征,通过现场节理调查及统计分析,采用Monte-Carlo随机模拟方法,进行了节理三维网络的计算机模拟,研究确定了南帮边坡的节理岩体强度和破坏模式。通过滑动面自动搜索及FLAC数值模拟,系统地计算分析了南帮节理岩体边坡现执行开采和调整方案随采场逐渐下延的稳定状况,指出将三并段边坡的台阶坡面角由65°调整为60°可以从根本上改善眼前山露天矿南帮边坡的稳定状况,在矿山服务年限内满足开采的稳定性要求。     

边坡治理决策的改进层次结构模型及其应用

边坡治理决策是一个多目标多层次的决策问题 ,而常规的层次分析法需要进行一致性检验 ,为此利用最优传递矩阵对常规的层次分析法进行改进 ,建立了边坡治理决策的改进层次分析法 ,该方法求得的判断矩阵自然满足一致性要求 ,不需要进行一致性检验。以板岩山危岩边坡体治理为例 ,详细地分析了该方法的应用。     

基于3DEC的节理岩体边坡地震影响下的楔体稳定性分析

首先,对于地震影响下节理岩体边坡的楔体滑动破坏,给出不同情况下楔体滑动安全系数的计算公式;然后,分析滑面上法向力作用点位置变化的距离li和楔体的安全系数与剪切力和水平面的夹角βi,水平地震力系数kh和竖向地震力系数和水平地震力系数的比值λ之间的关系。分析结果表明,li随着βi和kh的增大而增大,但随着λ的增大而减小;楔体的安全系数随着βi和k h的增大而减小,但在同样大小的水平地震力系数下,随着λ的增大而增大。最后,分析考虑地震影响下楔体安全系数计算在3DEC中的实现过程,并且给出计算过程中的2个重要步骤：确定空间三角形的面积和四面体的体积以及确定两节理面的交线矢量。最后,通过实例分析,说明该理论分析的正确性及合理性。     

基于3DEC的节理岩体边坡地震影响下的 楔体稳定性分析

 首先，对于地震影响下节理岩体边坡的楔体滑动破坏，给出不同情况下楔体滑动安全系数的计算公式；然后，分析滑面上法向力作用点位置变化的距离 和楔体的安全系数与剪切力和水平面的夹角 ，水平地震力系数 和竖向地震力系数和水平地震力系数的比值l之间的关系。分析结果表明， 随着 和 的增大而增大，但随着l的增大而减小；楔体的安全系数随着 和 的增大而减小，但在同样大小的水平地震力系数下，随着l的增大而增大。最后，分析考虑地震影响下楔体安全系数计算在3DEC中的实现过程，并且给出计算过程中的2个重要步骤：确定空间三角形的面积和四面体的体积以及确定两节理面的交线矢量。最后，通过实例分析，说明该理论分析的正确性及合理性。     

决策阶段风险分析的模糊综合评判法

介绍了运用模糊综合评判法进行工程项目决策阶段风险分析的过程,以工程案例为依托,建立了模糊综合评判模型,论证了该方法应用于决策阶段风险分析是可行的。     

向家坝水电站岩石高边坡模糊数值分析

 岩石工程中各种岩体的力学参数往往具有模糊不确定性,模糊不确定性在计算中表现为有限元控制方程中各个物理量均是模糊数。有限元计算结果也模糊数。利用编写的模糊有限元程序,对向家坝水电站左岸高边坡典型坡面稳定性进行了模糊有限元分析,同时分析了参数模糊性对人工高边坡应力和位移分布的影响。研究结果表明：向家坝水电站左岸高边坡岩石力学参数模糊性将引起边坡拉应力区分布范围出现较大的变化,边坡加固设计时应充分考虑拉应力区深度变化对加固范围选择的影响,以降低工程风险。     

边坡稳定性影响因素敏感性人工神经网络分析

传统的边坡稳定性影响因素敏感性分析基本上都是基于各参数变化的大量试算分析，这样不仅计算量大，而且数据准各工作复杂。基于人工神经网络的非线性映射功能，用RBF神经网络模型进行边坡稳定性影响因素敏感性分析，把正交表试验设计理论、效用函数理论与神经网络结合起来进行边坡影响因素敏感性分析，给出了敏感性分析的具体算法并以圆弧破坏边坡为例进行了分析，并将分析结果与用传统理论分析所得结果进行比较，结果显示，用人工神经网络方法进行边坡稳定性影响因素敏感性分析不仅可靠，而且方便简单。     

基于模糊随机理论的边坡可靠度分析

边坡工程中同时存在模糊性和随机性,应进行边坡稳定的模糊随机可靠度分析。采用可靠度分析的蒙特卡罗法对土体参数进行随机抽样,并对样本值进行模糊随机处理,得到土体变异系数。考虑到变异系数的变化对边坡可靠度的影响,由程序计算得到不同变异系数对应的失效概率和可靠度指标。研究表明,进行边坡稳定分析时应综合考虑安全系数和可靠度指标,可靠度随土体变异系数的增大呈减小趋势。     

急倾斜厚大矿体地下与露天联合开采岩体移动分析的模糊数学模型

针对急倾斜厚大矿体地下与露天联合开采岩体移动分析问题，利用模糊数学理论，建立了开采岩体移动分析和边坡稳定性分析的模糊数学模型。对分析过程中的工程参数确定给出了模糊数学方法，利用所建立的数学模型，对我国某地下与露天联合开采矿山急倾斜厚大矿体地下开采导致的岩体移动变形及上部边坡稳定性进行了具体的计算分析，所获结果可作为工程设计参考应用。     

病害边坡治理方案选择的智能辅助决策系统

基于目前病害边坡治理的研究成果，从系统的观点出发，系统地分析了病害边坡治理方案选择的决策过程，重点研究了病害边坡治理可行方案集生成专家系统和基于有限可行方案的决策方法，并相应开发了病害边坡治理方案选择的辅助决策系统ＩＡＤＭＳＣＣＰＵＳ，实现了病害边坡治理方案选择的智能化和定量化。文中介绍了ＩＡＤＭＳＣＣＰＵＳ的结构与功能。     

基于自适应神经元模糊推理系统的岩质边坡稳定性评价方法

模糊理论在岩质边坡稳定性评价中存在的知识获取和自适应能力较低等方面不足,而神经网络在模糊推理方面欠缺,因此,提出基于自适应神经元模糊推理系统的边坡稳定性评价方法。通过模型结构的建立、模型训练和测试,得到可用于边坡稳定性评价的基于自适应神经元模糊推理系统模型。测试结果表明,该模型计算结果与边坡实际稳定系数十分接近,对边坡稳定性的预测结果也与实际相符。与基于神经网络方法的计算结果比较,该方法在建模简便程度及计算精度等方面明显具有优势。