#br# 基于永久位移的边坡地震稳定性安全评价方法研究

基于室内动三轴试验方法研究了最大动孔隙水压力随最大偏应力和平均有效应力的变化规律,提出了砂质边坡最大动孔隙水的简化计算方法,将其代入永久位移的计算式中提出了可以考虑动孔隙水压力影响的边坡永久位移简便计算方法|通过开展室内振动台试验验证了永久位移简便计算方法的准确性,并进一步研究了地下水位对砂质边坡破坏模式的影响规律,最后提出了边坡基于性能的地震稳定性安全评价方法,并形成了一套结合永久位移的边坡地震稳定性评价新思路。研究表明,无地下水时,边坡的破坏开始于坡顶,表现出了明显的“鞭梢效应”|在较高水位时边坡的破坏开始于坡脚,且边坡顶部有明显的震陷现象|通过将本文建立的边坡动孔隙水压力的简化关系式和永久位移简便计算方法与室内试验值进行了对比,验证了其准确性。最后建立了基于安全系数和永久位移的边坡地震稳定性评价体系为坡体稳定性判识提供参考。     

考虑破裂度与永久位移的基覆边坡地震稳定性评价方法

地震力属于动态荷载,极易诱发基覆边坡失稳破坏.文章结合连续介质力学的离散元方法(CDEM),定义了破裂度、永久位移;提出了破裂度、永久位移评价步骤;分析了地震力作用下覆盖层破裂度和永久位移的敏感性;建立了考虑破裂度与永久位移的基覆边坡地震稳定性评价方法.在小烈度地震(apeak=0.03～0.06 g)作用下,覆盖层及...     

地震作用下边坡稳定性安全评价的研究

地震作用下边坡的失稳机理、稳定性评价是一个很复杂的问题,国内学者对地震边坡稳定性评价指标安全系数进行了研究,但是以目前的研究现状,还无法对地震作用下的边坡稳定性进行准确恰当的评价.文章分析了目前主要的地震边坡稳定性评价方法的优缺点,并采用这些评价方法对两个边坡算例进行了分析,算例分析表明:各种评价方法给出的稳定性系数不同,同种工况下边坡稳定性程度也不同,不利于工程实际应用,说明提出准确、合理的地震边坡稳定性评价方法和建立统一的评价标准的必要性,最后对地震边坡稳定性评价进行了展望.     

基于汶川地震强震动记录的边坡永久位移预测模型

边坡的永久位移为边坡工程的抗震设计和坡体稳定性判识提供了可靠的依据。利用汶川地震时记录到的大量强震动记录,建立了基于临界加速度比、 Arias 强度和地震剩余强度的永久位移预测模型。通过能量法将实测边坡位移转换为无支护结构的边坡永久位移,并利用其检验了模型的有效性。文中提出的 3 种位移模型与回归数据具有良好的相关性,基于地震剩余强度的模型拟合效果最佳,说明永久位移与地震剩余强度具有强相关性;以临界加速度比为参数的模型简单实用;以 Arias 强度为参数的模型判定系数和预测精度均较差。研究结果表明,由于记录台站的当地效应,基于强震动记录回归的永久位移模型具有区域相关性。文中提出的模型可为四川及其邻近省份的西部山区区域地震滑坡风险评价、震后滑坡灾势评估以及具体边坡工程地震稳定性的快速预估提供依据。     

基于可拓理论的边坡地震稳定性评价方法研究

针对影响边坡稳定性因素的不确定性和错综复杂性以及传统分析方法的主观性和不切实际性,本文提出了一种基于可拓理论的多层次多指标的综合评价方法,并对辽宁省的庄河边坡从地质条件、环境条件和工程条件三个层次五个指标进行了稳定性评价,确定了该边坡的稳定性等级,研究了影响该边坡稳定性的因素。同时,通过计算各影响因素的可拓关联度、权重等指标,得出了地震力是影响该边坡稳定性的最重要指标。在此基础上,从库伦强度理论和岩体应力状态两个方面,分析了竖向地震力和水平地震力对边坡稳定性的影响。该方法将可拓理论和地震力对边坡稳定性的影响相结合,不仅为边坡稳定性分析提供了一种综合的研究方法,而且为采取有针对性的加固措施提供了可靠的依据。     

考虑结构面退化的岩质边坡地震永久位移研究

针对岩质边坡平面滑动问题和楔形体滑动问题,提出了一种考虑结构面退化的岩质边坡的地震永久位移算法,提供了该法实施的流程,并用3个实例进行了说明。计算结果和前人的计算结果进行了对比,发现该法与试验计算结果吻合较好,能很好的估计边坡地震永久位移量值。传统Newmark法不考虑结构面退化,计算结果一般过低的估计了边坡地震永久位移量值,它较为适合估计地震永久位移量值较小的边坡。     

基于地震响应分析的边坡动力稳定性评价

对某一特定的边坡计算模型,采用数值计算方法进行边坡地震响应分析,比较坡体内各点及地面参考点的地震响应,可以获得边坡体的地震加速度峰值放大系数;将加速度放大系数与地面设计加速度的乘积作为该点的水平加速度,采用数值计算方法计算得到边坡的最危险应力状态;拟定系列潜在滑面,分析潜在滑面的安全系数,以评价边坡的地震动力稳定性。     

竖向地震效应下近断层边坡永久位移预测模型

利用改进的能量法从美国NGA数据库的4 669条地震记录中量化识别出305条近断层速度脉冲地震动。脉冲具有方向性效应,所有地震动均转换到最强脉冲方向。基于Newmark刚塑性理论模型,考虑竖向地震效应,输入拟合后的地震动,计算了边坡永久位移值。根据大量计算结果统计发现,竖向地震效应对近断层内的边坡永久位移有显著影响,既有边坡地震位移预测模型的预测值离散性较大。通过相关性分析,发现竖向效应作用下,边坡永久位移值与近断层地震动的峰值速度相关性显著。采用统计学回归分析方法,建立了基于峰值速度(PGV)、Arias强度(I_a)、临界加速度(a_c)的预测模型,该模型简单实用,可应用于近断层区域的边坡滑坡地质灾害风险评估。     

公路边坡位移监测与稳定性评价

结合公路边坡变形特点,选取代表性的公路边坡横断面和边坡位移跟踪监测点,利用地表位移监测桩来实地测量边坡的表层位移和利用多点位移计来监测边坡坡体内部的深部位移,依据位移监测结果可以判定该公路边坡在施工开挖过程中的失稳状态.最后结合现场监测数据与实地调查表明,表层和深部位移监测对边坡信息化施工和稳定性的评价具有指导作用.     

边坡稳定性评价方法研究现状

通过对国内外现有边坡稳定性评价办法的整理,从经典的极限平衡法、边坡稳定性数值解法以及基于优化算法边坡稳定性评价三个角度出发,介绍了条分法、有限元法、神经网络法等边坡稳定性的评价办法,进一步介绍了近年来的改进边坡稳定性评价方法,为土木工程以及水利工程的边坡设计和加固提供参考。     

基于模糊神经网络的边坡稳定性评价方法

针对边坡稳定与其影响因素间复杂的模糊性和非线性关系,结合模糊分析与神经网络技术,提出了基于模糊神经网络的边坡稳定性评价方法.方法将模糊推理过程溶入神经网络结构中,使神经网络的神经元和权值物理意义明确,学习速度加快.同时神经网络计算又能克服模糊分析计算精度低、学习能力差等缺点,实现了计算方法的优势互补.实例研究中,模型计算的回判检验无误.边坡稳定性评价准确率达到100%,且网络每一步的最大计算误差仅0.25%,表明模型的学习性、记忆性、稳定性高,泛化能力较强,能够满足实际工程的评价需求.     

基于突变级数法的边坡地震稳定性综合评价

基于突变级数理论,对边坡她震的稳定性提出了一种综合评价方法.首先对边坡地震稳定性的评价目标进行多层次矛盾分解,并对数据归一化处理,利用突变理论与模糊数学相结合产生突变模糊隶属函数,由归一公式进行综合量化运算,得到总的隶属函数.从而进行边坡地震稳定性的分析评价.对16个典型的地震边坡作为预测样本进行了评价研究,并将得到的预测结果与灰色聚类法、综合指标法预测结果以及与边坡的实际震害程度进行比较.研究结果表明,突变级数法成功率高、客观性强,为边坡地震稳定性的研究提供了一条新思路.     

基于突变级数法的路堤边坡地震稳定性评价

提出了基于突变级数理论的路堤边坡地震稳定性评价模型。根据突变级数理论对影响路堤边坡地震稳定性的评价指标(包括内摩擦角、黏聚力、坡高、坡角、地面横坡度、峰值加速度、震中距)进行了多层次分解,对四川省汶川震区G213线公路的15个路堤边坡的实测数据进行了归一化处理及综合量化计算,得到各样本的突变级数,并对上述公路路堤边坡的地震稳定性进行了综合评价。通过对评估结果与实际震害调查结果进行分析比较发现,该评价方法结果准确、精度较高,可为今后类似地质条件下的路堤边坡地震稳定性评价提供参考与借鉴。     

基于神经网络方法的黄土边坡稳定性评价

考虑影响边坡稳定性的因素特征、评价条件及神经网络高度的非线性映射功能,文章采用BP神经网络作为边坡稳定性的评价方法进行研究,通过对实例黄土边坡稳定性的评价,证明该方法具有一定的实用性,能够满足一般工程的要求。     

基于突变理论的边坡安全稳定性综合评价

由于边坡问题的复杂性,有必要对边坡的安全稳定进行综合评价。在边坡的综合评价中,评价体系的建立和评价因素权重的确定十分重要。为充分考虑边坡的现场情况,基于长期的监测资料,建立边坡安全稳定的综合评价体系。针对评价因素权重确定中的困难,把突变理论运用到边坡的综合评价中,利用突变理论在多准则评价决策中的优点,避免人为确定权重的主观性。具体实施步骤是首先对多层评价目标进行分解,在将底层评价指标进行标准量化后,运用不同突变模型的归一公式进行计算,从而计算出边坡安全总突变级数值,实现对边坡安全的综合评判。通过工程实例的计算表明,该评价方法是合理、可行的,为边坡稳定的综合评价提供新的思路。     

土质边坡地震稳定性状态判定方法研究

基于有限元强度折减法,对地震作用下土质边坡稳定性状态判定方法进行了研究。探讨了地震作用下坡体内部等效塑性应变区贯通率的计算方法,并利用有限元计算和统计分析方法建立了地震作用下坡体内部等效塑性应变区贯通率与边坡动力安全系数的对应关系。根据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330—2013)中边坡稳定性状态与边坡安全系数的对应关系,从而实现了利用坡体内部等效塑性应变区贯通率来判别边坡地震稳定性状态的方法。结果表明:当等效塑性应变区贯通率K=100%时对应边坡稳定性状态为不稳定,当等效塑性应变区贯通率100%K≥90%时对应边坡稳定性状态为欠稳定,等效塑性应变区贯通率90%K≥85%时对应边坡稳定性状态为基本稳定,等效塑性应变区贯通率K85%时对应边坡稳定性状态为稳定。研究结果对于震后边坡稳定性的快速评价将具有重要的借鉴意义。     

基于范例推理的边坡稳定性智能评价方法研究

博士学位论文摘要 随着我国国民经济的快速发展和国家对基础设施建设投入的不断扩大,在铁路、交通、能源、矿山、水利水电等工程领域逐步形成了越来越多的高陡边坡和深凹边坡,如何安全、可靠、有效地分析与评价边坡的稳定性具有重大的理论和现实意义。然而,边坡稳定性分析与评价中存在大量的主观和客观上的不确定性问题,严重地削弱了边坡稳定性分析方法的可靠性、有效性以及实用性。突破传统的确定论的思维方式,在边坡稳定性分析中充分考虑由各种因素所引起的不确定性是边坡稳定性研究的发展趋势。同时,充分挖掘和利用大量的、其稳定性状况已经被研究清楚的边坡的成功经验,无疑有着重要的实际意义。 本文系统、深入地研究了边坡稳定性分析中存在的不确定性问题,详细地分析了当前边坡稳定性不确定性分析方法中存在的问题与不足,重点对边坡稳定性分析中的未确知性进行了全面深入的探讨,首次提出了基于证据理论的岩体力学参数D-S信息融合方法和基于可拓学理论的边坡稳定性评价方法。并根据人工智能中的范例推理原理,首次提出了基于范例推理的边坡稳定性智能评价方法。同时,对粗糙集理论在边坡稳定性分析与评价中的应用进行了初步分析。按照研究的内容和论文的章节顺序,所取得的具体成果有: (1) 简要地介绍     

地震作用下动孔隙水压力对边坡永久位移影响的简便计算方法

基于转动平衡理论,提出了考虑地震作用下动孔隙水压力影响的边坡永久位移简便计算方法,并通过砂土边坡（长度×宽度×高度为1.96 m×0.96 m×1.20 m）的振动台试验进行了验证。结果表明：地下水对边坡动力特性影响较大,随着地下水位的升高,边坡的自振周期呈现增加趋势,水位1.0 m时边坡的自振周期是无水时的2.88倍;地下水位越高,地下水对边坡临界加速度的影响越显著,且当水位为1.0 m时边坡的临界加速度比无水时减小了28%;随着水位的升高,边坡永久位移均表现出增加的趋势,地震峰值加速度为2.0m/s²时,水位1.0 m的永久位移是无水时的9.8倍;此外,随着地震峰值加速度的增加,边坡永久位移急剧增加,当地震峰值加速度为2.0m/s²时,永久位移是地震峰值加速度为1.0m/ s²时的6.9倍。建议的简便方法与试验测得的边坡永久位移最大偏差在10%以内,验证了建议方法的可靠性。     

基于位移突变判据的岩质边坡动力稳定性研究

位移突变判据是岩质边坡稳定性分析中常用的一种手段,然而目前在确定永久位移值突变点的确切位置方面存在着较大的人为主观因素,并且缺乏合理的数学公式来支持。针对这一现状,本文采用指数函数对地震永久位移与强度折减系数的关系曲线进行拟合,然后通过坐标系转换的方式,结合数学理论公式推导获取了永久位移值突变点在关系曲线中的位置,并使用该方法对各级烈度地震作用下岩质边坡的动力稳定性规律进行研究,取得了较好的结果。最后将本文方法应用于汶川地震区岩质边坡实例研究中,稳定性计算结果与现场地质调查情况相符,验证了本文方法的工程实用性。     

边坡稳定性评价方法研究及发展趋势

1 前 言 边坡稳定性问题一直是岩土工程的一个重要研究内容，而边坡稳定性评价结果的正确与否直接关系到边坡工程的成败。现在岩土边坡的开挖深度已高达百米以上，尤其是岩质边坡，如三峡永久船闸已高达170 m[1]。目前边坡稳定性评价方法多种多样，但由于边坡稳定受多方面因素影响，而各因素具有不确定性(模糊性、随机性、信息不完全性和未确定性)和复杂性，故传统的确定性分析方法如极 限平衡理论用于边坡分析，结果不十分理想。但不论是确定性分析如蒙特-卡洛模拟法、一次二阶矩 法[2]，还是不确定性方法如模糊数学、灰色理论、数量化理…