基于极限平衡法的边坡稳定性可靠度分析

传统方法对边坡稳定性进行分析时,不能定量考虑土体参数随机性、变异性的影响。为更好地对边坡稳定性进行评价,本文基于传统边坡稳定性计算方法,同时考虑参数的变异性和分布类型的差异,利用蒙特卡洛模拟技术,编制了相应程序。针对某匀质边坡,利用Fellenius法、Bishop法、Janbu法和Morgenstern-Price法进行破坏概率计算。结果表明,安全系数大于1时,边坡仍有破坏的可能,边坡稳定性对参数变异性的敏感度不同,参数变量分布类型也会对边坡稳定性评价结果产生影响。利用可靠度方法得到的可靠度指标、破坏概率等指标,能够定量地描述各参数变异性对边坡稳定性的影响。因此,可以将可靠度的方法和确定性的方法相结合,对边坡的稳定性进行描述,为滑坡风险的评估提供参考依据。     

山区公路边坡稳定性参数敏感性分析

以湖南省常吉高速公路某路段左侧边坡为依托,通过相关地质资料分析,选取了对边坡稳定性影响较大的坡度、坡高、粘聚力、内摩擦角和弹性模量五个指标。并借助于有限元强度折减模块,采用单因素敏感性分析方法进行了边坡稳定性影响参数敏感性分析并比较分析结果。结果表明:常吉高速公路边坡的稳定性参数相对于边坡安全系数的敏感性排序从大到小依次为:坡度、坡高、内摩擦角、粘聚力、弹性模量,边坡的失稳主要依赖于坡度和坡高,此为山区公路边坡稳定性评价分级和针对性地防治设计起到了指导作用。     

基于CSMR与模糊集理论的石门大桥桥基边坡稳定性评价

将Matlab模糊逻辑工具箱中图形用户界面GUI与CSMR法相结合建立评价桥基边坡稳定性模糊逻辑推理系统。其步骤为:首先为消除定量参数(如岩石强度指标、岩石质量指标、不连续结构面间距指标及方向修正系数等)取值的离散性,采用连续函数代替离散函数对岩质边坡稳定性分级方法中的参数进行修正取值,然后利用模糊推理系统处理岩质边坡稳定性影响因素所具有的模糊性,其后运用CSMR评价方法对岩质边坡稳定性进行评价。用此推理系统评价石门大桥两岸桥基边坡稳定性并与连续函数修正的CSMR结果相比较,结果表明:石门大桥桥基岩质高边坡岩体质量较好,可利用程度较高,边坡稳定性好,右岸边坡岩体质量略差于左岸;利用有限元软件计算得到左岸边坡稳定性系数为1.98,右岸边坡稳定性系数为0.98,表明将模糊集理论与CSMR评价方法相结合,是评价桥基边坡稳定性的一种有效方法。     

广州科学城岩质边坡稳定性可靠度分析

边坡稳定性问题是边坡工程最关键的问题,如何研究其稳定性也是岩土工程的重点研究课题。把Monte Carlo法引入边坡稳定性分析和评价中,借助传统的极限平衡理论,建立边坡稳定性分析的极限状态函数。运算过程中采用伪随机数的方法生成服从正态分布的抗剪强度参数随机变量,进而求出边坡安全系数、安全系数的可靠度指标和失效概率。与传统的极限平衡方法相比,可靠性分析可以直观地反映边坡稳定的可靠程度及其失效概率,能为边坡工程支护设计提供更为可靠的参数,同时也能为生产提供指导作用。因此,可靠度分析方法是边坡稳定性评价的有效方法,具有广泛的应用前景。     

南平某边坡岩土工程勘察的稳定性分析与评价

参照现行相关规范,根据南平某边坡的实际岩土勘察,浅谈影响边坡稳定性的环境因素、边坡的破坏类型、边坡稳定性评价,为边坡设计提供符合现场的参数及指导意义。     

黄河堤防边坡稳定性的可靠度分析

为了更能准确地评价黄河堤防边坡的稳定性,对可靠度理论在黄河堤防边坡稳定性分析中的应用进行了研究;可靠度理论是建立在概率统计基础上的,充分考虑了土体抗剪强度参数c、ψ值的变异性及其相关性等对边坡稳定的影响;利用编制的蒙特卡罗法边坡稳定可靠度分析程序进行了工程实例计算,得出的评价边坡稳定性的可靠指标比定值法得出的安全系数更能反映工程实际情况,具有极其重要的应用推广价值.     

边坡稳定性分析的计算方法及特点

边坡稳定性分析评价是边坡治理和加固的重要依据,边坡稳定性计算方法有很多,每种方法都有其假定条件、适用条件,其计算结果的精度和特点也各不相同,合理地选择计算参数和计算方法非常重要。文章简单介绍了工程设计中常用的边坡稳定性计算方法,并结合实际分析了边坡稳定分析的特点以及研究发展方向。     

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     

岩土边坡稳定性分析的模糊有限元方法研究

针对边坡工程稳定性评价的岩土力学参数的模糊性,研究了边坡稳定性分析的模糊有限元方法,并提出了边坡工程分析的模糊有限元快速求解方法。利用模糊有限元方法对实例边坡工程进行了模糊有限元研究,研究结果表明:岩体力学参数的模糊性会导致边坡位移和应力分析结果的模糊性,而采用模糊有限元分析方法对边坡进行分析可以增加工程技术人员对边坡位移、应力和安全度的全面认识,降低由于计算参数模糊性的影响带来边坡稳定性评价风险。     

江西德兴市惟德童话幼儿园屋后边坡调查评价

本文根据现场调查及收集到的相关资料,在简单介绍边坡所在区自然地理及环境地质条件的基础上,详细阐述了边坡的形态特征、物质组成、结构特征、岩土体物理力学参数及变形特征,同时利用边坡稳定性量化评价和节理裂隙与边坡赤平极射投影两种方法对该边坡进行稳定性评价。此次评价的目的是,确保幼儿园师生和当地居民的生命财产安全,为惟德童话幼儿园教学的正常进行提供有利的保障。评价结果表明:该人工切坡稳定性量化评价总得分19.7,属于稳定性中等边坡;通过节理裂隙与边坡赤平极射投影分析图对边坡进行了评价分析,得出第(1)(3)组裂隙对边坡稳定性影响较大,第(2)组裂隙对边坡稳定性影响较小。最后在评价结果的基础上,预测了边坡未来的发展趋势,提出了边坡的防治措施和建议。     

粉土路基边坡稳定性机理分析

通过数值仿真分析,对最不利含水量条件下,不同压实系数、路基高度、路肩宽度、边坡附加荷载大小的粉土路基边坡稳定性进行了分析,得到了边坡稳定性与上述设计参数的关系和路基稳定性的临界条件,可为粉土路基边坡稳定性评价提供指导。     

强度参数的不确定性对土石坝坝坡失稳概率的影响

目前对土石坝坝坡的稳定性,主要是在坝料特性的确定参数基础上,采用极限平衡方法求出的坝坡抗滑稳定安全系数来评价。但实际的坝料特性参数往往是具有一定变化范围的变量,因此,安全系数大的坝坡不一定就比安全系数小的坝坡的失稳概率小。在分析研究12座均质土坝坝料强度参数统计特性的基础上,采用蒙特卡罗法对坝坡最危险滑裂面进行失稳概率分析,研究土石坝坝料强度参数的均值、变异性和相关性对坝坡失稳概率的影响。结果表明:强度参数的不确定性对坝坡的失稳概率有较大的影响,失稳概率随强度参数的均值的增大而减小,随变异系数的增大而增大。两个强度参数的相关性对坝坡的失稳概率也有显著的影响。由此可知,土石坝坝坡稳定性评价中,在确定性分析的同时,若能够考虑强度参数的不确定性,给出坝坡失稳概率,有利于更科学合理地评价土石坝的安全。     

汶川地震中道路边坡工程震害分析

 发生在山区的地震对边坡工程所造成的危害,在致灾机制和破坏形式方面具有鲜明的特征。结合汶川地震灾区道路边坡工程震害实例,分析路堑、路堤以及与桥隧相连的各类边坡及相应支挡结构的震害机制和破坏形式。锚索(杆)地梁或预应力锚索抗滑桩加固的边坡具有较好的抗震性能,其原因是这些结构已与坡体联接在一起而形成一个整体,在地震波作用下结构与坡体的位移和变形能够很好地协调一致。铺设土工格栅或施加加筋材料的路堤边坡工程具有较好的抗震性能,一般填筑路堤特别是高路堤,其抗震性能较差。根据沙土液化和软弱黏性土层震陷造成的震害实例,提出含水沙质地层路堤边坡应注意坡脚沙土液化造成的震害,应采取措施防止软弱黏性土层地基震陷造成路面破坏以及坡脚震陷造成的边坡失稳。山区隧道洞口边、仰坡的抗震设计应重视支挡结构的耐震性。建于坡体上的桥台、桥基和桥路过渡段的安全性与坡体稳定性直接相关,应切实加强这些结构所在边坡的抗震设计。对于依山傍水而建的顺河桥,相关边坡的失稳危害桥梁时,应对其采取抗震措施。目前公路、铁路工程抗震规范涉及边坡工程及支挡结构的内容极少,研究成果可为规范的修改和补充提供有益的参考。     

中膨胀土路堤包边方案及其试验验证

中膨胀土具有较强的吸水膨胀软化特性，其CBR值低于3％，不能满足路基对填料的强度要求，若用作路基填料必须进行处理。对中膨胀土路堤包边方案进行深入论证，对中膨胀土包边路堤边坡稳定性、路基强度与变形及石灰包边层的保湿作用进行分析。分析结果表明：中膨胀土包边路堤具有较好的浅层稳定性和整体稳定性；包边条件下，填土具有较高的强度和较低的变形，满足路用要求；包边层具有良好的防风化和保湿作用。在此基础上，提出中膨胀土路堤包边方案，并通过现场试验进行验证，试验验证表明，石灰包边方案能经受当地自然条件和气候条件的影响，能保证路基的稳定和安全营运。     

较窄场地的高填方边坡处理

在实际工程中,常常会遇到很多填方边坡,其中多数边坡不受场地限制可采取直接放坡的形式处理,然而有少数边坡受到用地界线的限制,没有足够的空间放坡。本文结合一工程实例介绍一种实用可行的方法,即挡土墙与放坡复合法,安全、经济、合理地解决了这一问题。此方法在边坡坡脚处修砌一定高度的挡土墙,挡土墙上方再填筑边坡,这种方法可以有效地缩短边坡水平占地范围,成功地解决了较窄场地上高填方边坡稳定问题。     

某河流堤防险段安全加固工程岩土工程勘察

针对增城市某河流堤防险段安全加固工程进行了岩土工程勘察,分别进行了场地稳定性评价、旧堤堤身工程地质特征及评价、堤防地基与岸坡岩土特征及稳定性评价、地基土分布特征抗滑移及抗冲刷稳定性评价、地基渗漏及渗透变形问题评价、岸坡稳定问题评价,最后给出了旧堤达标加固及穿堤建筑物基础方案建议。     

广河高速连接线路堑边坡设计

简要介绍了广河高速连接线路堑边坡防护设计思路,并对边坡设计方案进行了具体阐述,内容包括边坡坡形、坡率的选择、边坡稳定性评价、边坡加固和防护等,为类似工程积累了经验。     

边坡预警值的建立研究

本文选定两个已建立完整的监测系统,也定期执行了监测工作,有完整的监测资料与监测系统的京福高速57K＋300B道路堑边坡和60K＋400A道路路堤边坡作为研究对象,拟建立此两个边坡的监测系统管理值。本文通过Plaxis有限元软件,对这两个边坡进行了稳定分析,以建立边坡地区在暴雨时,监测仪器的注意值、警戒值与行动值。     

Slope stability analysis based on big data and convolutional neural network

The Limit Equilibrium Method (LEM) is commonly used in traditional slope stability analyses, but it is time-consuming and complicated. Due to its complexity and nonlinearity involved in the evaluation process, it cannot provide a quick stability estimation when facing a large number of slopes. In this case, the convolutional neural network (CNN) provides a better alternative. A CNN model can process data quickly and complete a large amount of data analysis in a specific situation, while it needs a large number of training samples. It is difficult to get enough slope data samples in practical engineering. This study proposes a slope database generation method based on the LEM. Samples were amplified from 40 typical slopes, and a sample database consisting of 20000 slope samples was established. The sample database for slopes covered a wide range of slope geometries and soil layers’ physical and mechanical properties. The CNN trained with this sample database was then applied to the stability prediction of 15 real slopes to test the accuracy of the CNN model. The results show that the slope stability prediction method based on the CNN does not need complex calculation but only needs to provide the slope coordinate information and physical and mechanical parameters of the soil layers, and it can quickly obtain the safety factor and stability state of the slopes. Moreover, the prediction accuracy of the CNN trained by the sample database for slope stability analysis reaches more than 99%, and the comparisons with the BP neural network show that the CNN has significant superiority in slope stability evaluation. Therefore, the CNN can predict the safety factor of real slopes. In particular, the combination of typical actual slopes and generated slope data provides enough training and testing samples for the CNN, which improves the prediction speed and practicability of the CNN-based evaluation method in engineering practice.     

土工格栅加筋边坡坡顶条基极限荷载的预测

通过土工合成材料加固的边坡,承载能力显著提高,因而获得广泛应用。为了合理的评价加筋边坡的坡顶条形基础的极限荷载,制作了足尺寸模型并进行了试验,采用延性较好但强度较低的聚丙烯(PP)土工格栅对边坡进行了加固,在坡顶通过条形基础(钢梁)施加荷载直至边坡破坏,获得了极限荷载以及边坡的变形和破坏规律,通过细致的测试手段,详细地捕捉到模型的力学响应。在此基础上,通过校验的FLAC数值模型,对土工格栅加筋边坡的承载能力进行了预测,得到了满意的结果。