有限元极限平衡法在边坡稳定性分析中的应用

比较分析了极限平衡法和有限元极限平衡法的特点,基于Geo-studio软件分析了两个典型边坡的稳定性,并比较了极限平衡法和有限元极限平衡法的分析计算结果.结果表明.不同计算方法可影响边坡的稳定性分析,为探讨工程中选择合适的计算方法奠定了基础.     

金坪子Ⅱ区蠕滑边坡三维稳定性分析

针对金坪子Ⅱ区蠕滑边坡体三维形态显著问题,为获得稳定性评价,基于地质勘察资料构建了三维计算模型,采用三维极限平衡法计算了各工况下的安全系数,分析了各指标对安全系数的影响程度,并提出采取降低地下水位方法以提高边坡的稳定性。结果表明,该方法有效、合理,与实际相吻合。     

边坡稳定性分析方法简述

对边坡稳定性的极限平衡法与有限元方法进行了对比分析,并将这两种方法相结合考察边坡的稳定性,这是边坡稳定性分析的一个重要发展方向.根据有限元计算得到的近似真实应力场,利用数学手段(如动态规划法)计算得到边坡的最小安全系数及其相应的临界滑裂面的确切位置,还有待推出较成熟的商业计算软件.     

有限元法分析边坡稳定及工程实例

用有限元法分析边坡稳定性,能够对坡体内的应力分布、应变及变形分布、塑性区分布等规律较为准确的量化表征,还可以得出滑动面的大致位置和安全系数。本文对强度折减法的失稳判据进行评价,得出以弹塑性解是否收敛为标准更有说服力。对某水库近坝库岸边坡进行分析,并将其与传统方法所得的边坡安全系数相比,证实其工程应用的可靠性,能够在实际工程中加以应用。     

基于滑面正应力修正的极限平衡法的锚固边坡稳定性分析

为研究滑面正应力分布对极限平衡法计算边坡安全系数的影响,针对预应力锚索加固边坡,利用滑面正应力修正的极限平衡法建立了含安全系数和两个待定参数的三个方程组,通过公式推导获得了安全系数的显示解答。工程实例应用结果表明,采用该方法分析边坡的稳定性合理有效。     

不同极限平衡法确定边坡安全系数的比较与分析

现行规范中关于安全系数的取值主要是根据工程等级和计算工况确定,对计算方法的区分过于笼统。为分析按不同极限平衡法分别确定的边坡安全系数值,结合30个均质边坡算例,通过统计分析不同极限平衡法稳定系数计算结果之间的关系,确定了不同方法安全系数取值之间应满足的关系。结果表明,不同极限平衡方法的稳定系数计算结果之间基本呈线性关系,各自安全系数的取值应满足相应的线性比例关系。     

基于正交试验的反倾层状岩质边坡稳定性影响因素研究

反倾层状岩质边坡是水电工程常见的一种边坡类型,其稳定性受控于边坡形态、岩体特征和结构面性质等因素。为了揭示不同因素对此类边坡稳定性的影响程度,基于离散元数值计算模型,运用正交试验设计方法,分别以安全系数和关键点位移为目标变量,研究了坡角、坡高、岩层倾角、岩层厚度、岩体质量和结构面质量等6个主要因子对边坡稳定性影响的敏感程度,并剖析了反倾边坡典型失稳模式的变形和破坏规律。研究结果可为反倾层状岩质边坡的优化设计提供参考依据。     

基于正交试验—蒙特卡罗法的边坡破坏概率研究

研究边坡稳定性的影响因素对边坡治理具有重要意义,提出将正交试验法和蒙特卡罗法相结合,确定影响边坡稳定性的主要因素及其相应影响程度。首先采用正交试验法分析各相关因素对边坡稳定性影响的敏感性,给出影响因素的排序,以得出稳定性主导因素;然后考虑次要因素的随机性,运用蒙特卡罗法进一步研究边坡在主要因素作用下失稳破坏的概率,并揭示主要因素对边坡稳定性的影响规律。以某边坡为例,研究了地震、库水位、岩土体内摩擦角和粘聚力等4个因素对边坡动力稳定性的影响。结果表明,对该边坡稳定性的影响由大到小排序依次为地震、库水位、内摩擦角、粘聚力;边坡破坏概率随地震水平加速度系数或库水位的增加而逐渐增大,当地震、库水位叠加作用时,边坡极度危险。研究成果可为边坡支护方案选择提供依据。     

某水电站边坡雾雨作用下三维稳定性分析

分析了金沙江某水电站坝址区工程地质条件,确定了左岸泄洪雾化区边坡的稳定性控制边界条件及潜在滑动块体,基于泄洪雾化区地形图构建了边坡三维模型,在泄洪雾化区边坡三维饱和非饱和渗流场计算的基础上考虑了非饱和孔隙水压力对结构面强度的影响,并计算了一次典型泄洪雾化降雨过程中边坡滑体的动态安全系数.计算结果表明,该方法可为雾化区边坡渗流控制和边坡加固设计提供参考.     

岩体边坡形态对安全系数的影响

以双折线滑动面边坡为例,将FLAC3D软件作为数值计算工具,采用基于强度折减法的数值计算方法计算了不同滑动面几何形态下的边坡稳定安全系数,并与刚体极限平衡法的计算结果进行了比较。结果表明,滑动面上折线倾角和下折线倾角的变化对安全系数影响较大,而滑动面上折线高度的变化对安全系数的影响不太明显。     

玛尔挡水电站导流洞进口边坡三维极限平衡稳定性分析

针对高陡边坡的稳定性问题,以黄河玛尔挡水电站导流洞进口边坡中的随机块体为例,基于统计原理,采用三维极限平衡法对边坡岩体中的随机块体进行搜索,并对块体高度进行敏感性分析,得到块体在天然、暴雨和地震三种工况下的安全稳定系数,并对危险块体进行预应力锚索加固模拟,得到所需施加的锚固力。计算结果给出了导流洞进口边坡中可能存在块体的特征、规模及稳定性,以此提出危险块体加固建议,对实际工程的加固设计具有较大的参考价值。     

单滑动面岩质边坡数值计算影响因素分析

介绍了确定边坡稳定安全系数和判别边坡临界稳定状态的方法.为便于强度折减法与刚体极限平衡法进行比较,以典型单滑动面边坡数值计算为例,比较分析了滑动面材料屈服准则、自重应力场施加方法、计算模型单元网格尺寸和边界范围对边坡稳定安全系数的影响规律,提出了数值模拟建议,以提高已知滑动面岩质边坡数值计算的精度.结果表明,强度折减法较为合理,超载法在特殊情况下可能无法得到安全系数.     

基于可靠度分析的不同极限平衡法安全系数取值研究

在不考虑岩土体的不确定性因素和不区分不同的计算方法差异的前提下,现行规范主要根据工程等级和计算工况来确定边坡安全系数致使取值偏于保守。以猴子石滑坡为例,应用可靠度分析理论,利用MATLAB软件编制了基于传递系数法、改进的传递系数法、美国陆军工程师团法、罗厄法和简化简布法的蒙特卡洛法程序,研究了不同方法可靠度指标与安全系数之间的关系,探讨了在同一可靠度(失效概率)条件下,不同方法安全系数取值的差别。结果表明,相同方法在c、φ值的变异系数不同时、不同方法在c、φ值的变异系数相同时,边坡的安全系数取值均有差异。     

高陡岩质边坡块体稳定性研究方法及应用

针对高陡边坡稳定性问题,以乌东德水电站为例,借助Adam三维数码照相技术在地质编录的独特优势,结合三维块体稳定性分析技术,建立了一套高陡岩质边坡块体稳定性研究的系统方法,并与传统方法进行了比较.结果表明,该方法可确定块体发育位置、特征、规模及稳定性,且高效、准确、安全,为工程设计与施工提供了重要依据.     

基于数值流形元法的异步强度折减边坡稳定性分析

鉴于传统强度折减法中强度参数c、φ采用同一折减系数进行分析时无法反映不同强度参数的安全储备,同时考虑到数值流形元法具有很好的处理连续与非连续问题的优势,基于数值流形元法并结合异步强度折减法,采用位移突变和位移变化最大曲率判别准则编制相关数值流形分析程序,实现异步强度折减模拟边坡的失稳过程,并应用于边坡实例分析中。结果表明,边坡安全系数与折减系数比值之间存在相关性,随着折减系数比值K的增大,粘聚力c对应的安全系数Fc逐渐减小,而内摩擦角φ对应的安全系数Fφ逐渐增大。可见在数值流形元中考虑岩土体材料破坏过程的异步强度折减法能有效模拟边坡的失稳过程。     

某水电站放空洞进水口边坡稳定性数值模拟分析

针对某水电站放空洞进水口高边坡存在倾倒和滑移拉裂或滑移致拉裂块体破坏的可能性问题,采用FLAC有限差分法技术和极限平衡法,分别从边坡的应力、变形、塑性区发展和块体稳定性方面综合评判了高边坡的整体稳定性,结果表明该边坡整体稳定性良好.     

矿山生态护坡对边坡稳定性影响机理及方案研究

以A矿山生态恢复工程为例,针对矿山生态护坡对边坡稳定性的影响机理,介绍了一种矿山生态护坡方案。该护坡方案主要根据现场地质情况选择最佳的削坡方法,设计合理的排水工程,并针对植物护坡对边坡稳定性的影响及水文效应对绿化工程进行了设计。该生态护坡方案的应用,显著提升了边坡渗水性和稳定性,有利于对废弃矿山周边生态环境的保护,证明该生态护坡方案具有一定的应用价值。     

基于拟动力下限法的地震作用下岩质边坡稳定性分析

鉴于拟动力法可考虑地震波在岩质边坡中传播的时间效应,在地震作用下对块体进行稳定计算具有优势,将岩质边坡离散成块体单元,将地震波假设为简谐波,利用拟动力法原理计算块体单元的地震惯性力,分析地震作用下块体的受力情况,根据下限法原理建立目标方程、建立地震作用下岩块的动力平衡方程和结构面的屈服条件,从而构建基于拟动力下限法的地震力作用下岩质边坡稳定性的函数规划模型,并使用系列二次规划算法循环求解模型,获得地震作用下岩质边坡稳定性安全系数与时间的关系曲线。结果表明,本文方法合理有效,可供参考。     

基于变分原理的三维土坡稳定分析方法研究及应用

采用变分方法研究了三维非均质土坡的稳定性．并编制了二、三维土坡稳定计算程序。将该程序应用于糯扎渡大坝的稳定计算,得到了各种工况下的安全系数及对应的最危险滑裂面．与传统的极限平衡法计算结果相比较得到了较为理想的解。说明基于变分原理的三维土坡稳定分析方法在实践应用中的合理性。     

基于突变级数法的拉裂—滑移式黄土崩塌稳定性分析

为研究拉裂—滑移式黄土崩塌的稳定性问题,分别采用极限平衡法和突变级数法得到崩塌体的最小安全系数计算公式和稳定性评价模型,以正交试验法得到的25个试验边坡为算例进行对比分析,得到拉裂—滑移式黄土崩塌稳定性评判准则,并进行实例验证.结果 表明,各控制变量中,对崩塌体稳定性影响最大的为边坡坡角,最小的为黄土的天然重度;利用突...