小角度底滑面滑坡稳定性分析方法——一种改进的传递系数法及其应用

在滑坡滑动面底面倾角较小且上条块对下条块有可能产生拉应力的情况下,采用传递系数法计算的稳定系数偏大,不利于工程安全。提出一种改进的传递系数法并推导出稳定系数表达式,针对传递系数法在滑坡稳定性分析中出现的拉应力,根据莫尔库仑破坏准则,以分块极限静力平衡为基础,修正底面倾角,使传递系数为0,亦即使拉应力无法传递。结合工程实例,将该方法与传统的传递系数法计算结果进行对比分析。结果表明,改进的传递系数法计算过程更合理,计算结果较传统方法偏小,与实际情况吻合,弥补了传统方法的不足,满足工程安全要求。     

基于传递系数法堤防边坡三维稳定性分析

堤防是河道安全运行的重要基础,准确计算堤防边坡稳定性对于河道运行安全具有重要意义。水泥搅拌桩是加固堤防边坡稳定性常用的施工方法。分别采用传递系数法和规范法对某水泥搅拌桩加固堤防边坡稳定性进行计算。结果表明：（1）采用传递系数法得到的堤防边坡稳定系数为1.25,略小于规范法计算得到的安全系数1.29,表明该方法更趋于保守;（2）水泥搅拌桩能有效提高堤防边坡稳定性,根据传递系数法和规范法计算得到的结果 ,进行水泥搅拌桩加固后边坡安全系数分别提高了93.1%和49.6%。研究结果对于堤防边坡稳定性计算具有一定的参考意义。     

改进的传递系数法

根据刚体极限平衡理论,以准超载法为基础,推导了改进的传递系数法的递推公式及累计求和表达式。论证了传递系数法仅仅是滑坡所有条块间作用力均不小0时,改进传递系数法特解的近似解 ; 在此条件下,可用传递系数法替代改进的传递系数法求解滑坡稳定系数。给定安全系数后,在滑坡推力较大时（如1 000 kN/m）,用传递系数法替代改进的传递系数法基本可行;其他条件下,尤其是当滑坡所有条块间出现拉应力时,用传递系数法计算滑坡稳定系数和滑坡推力均存在安全隐患。     

基于传递系数法的滑坡稳定性分析

以三峡库区某动水压力型推移式滑坡为研究对象,通过参数反演得到了合理的滑带土抗剪强度参数,以此为依据,采用传递系数法对该滑坡进行了稳定性计算。计算结果表明,在降雨作用下,该滑坡处于基本稳定状态与欠稳定状态之间,自重+暴雨+库水位回落工况的稳定性系数小于1.005,处于不稳定状态。分析表明,库水位变化及降雨对滑坡稳定系数的影响较大。因此,建议采用自重+暴雨+库水位回落作为设计工况,安全系数取值1.15来对该滑坡进行治理方面的设计方案,并提出了采用抗滑桩+截排水沟的治理措施来提高滑坡的稳定性。     

黄泥巴坪(关上)滑坡稳定性分析评价

黄泥巴坪(关上)滑坡位于巫山县大昌镇龙塘村,威胁当地居民的生命财产安全。在研究场地工程地质条件的基础上,对滑坡产生原因和影响进行分析,并采用传递系数法计算不同工况下潜在滑动面的稳定性系数,对滑坡稳定性进行综合评价。     

韩家村斜坡稳定性分析

基于有限元强度折减法,采用有限元软件ANSYS对斜坡在天然和暴雨工况条件下进行数值模拟,结合极限平衡法中的传递系数法,进行计算分析。以四川省苍溪县韩家村斜坡为例,数值模拟通过建模分析,可以直接观察到边坡可能发生滑动的区域,传递系数法能较精确的计算出坡体稳定系数,该斜坡在自然条件下处于稳定状态,在暴雨工况条件下稳定性降低,坡体可能失稳下滑。两种算法结合,取长补短,具有积极的现实意义。     

四川灾区平武县魏坝滑坡推力计算浅析

四川省平武县南坝镇魏坝滑坡是在"5·12"特大地震时形成的.通过分析魏坝滑坡的滑坡体的结构,并根据勘查试验资料及以往经验,确定滑坡剩余下滑力验算参数,采用规范规定的不平衡推力传递系数法计算滑坡在三种工况下的稳定性系数和推力,从而准确划分滑坡的稳定状态.     

地震诱发复活型滑坡稳定性研究

银溪窝滑坡位于四川省青川县境内,属于滑移—弯曲溃决型变形破坏形成的老滑坡体,分析该滑坡受地震影响复活情况,采用传递系数法、Geo-Studio数值模拟的方法,对滑坡模型进行稳定性系数计算及滑面的确定,应力应变场分布规律的分析,通过对以上两种方法的综合考虑和校核,最后对滑坡的发展趋势及危害性进行预测,并提出防治治理措施与建议。     

基于传递系数法地震及降雨作用下库岸高边坡稳定性评价

地震和降雨是诱发边坡失稳的重要因素,然而,对于高边坡在地震和降雨作用下的稳定性评价,目前仍缺少准确的计算方法。针对这一问题,以某库岸高边坡为研究对象,首先采用GeoSlope软件分析该边坡可能存在的失稳模式及潜在滑动面,然后采用传递系数法,分别计算在天然工况、地震及降雨条件下高边坡的稳定系数。主要结论如下：（1）根据传递系数法计算结果 ,该库岸高边坡在天然工况、地震工况及降雨工况下稳定系数分别为1.06、1.02、0.98;(2)提出了针对该库岸高边坡的预应力锚索支护方案,该方案可有效提高边坡稳定性。     

三峡库区隆家湾滑坡稳定性研究

隆家湾滑坡属三峡库区兴隆滩滑坡群之一，位于重庆市云阳县长江右岸，坐落在斜坡残坡积堆积物上。滑坡前缘直抵长江，是三峡库区较为典型的大型土质滑坡。分析了隆家湾滑坡的形成环境、滑坡特征和诱发因素等，在此基础上用传递系数法对滑坡在天然、暴雨、水库蓄水等各种工况下进行了稳定性计算，根据计算结果将滑坡划分为A区和B区，得出该滑坡B区在三峡库区三期蓄水后不稳定的结论；并用abaqus软件对滑坡进行有限元分析，验证了传递系数法计算结果的可靠性，最后针对滑坡特征提出了工程治理方案。     

基于功效系数法的滑坡灾害风险评估研究

基于功效系数法的基本原理,在综合考虑滑坡的关键影响因素基础上,选取滑坡规模、滑坡稳定系数、当日降雨量、潜在经济损失、受灾人数作为评价因子,建立了一种新的滑坡灾害风险评估方法,并将该方法应用于瀑布沟水电站库区12处滑坡灾害评估,评价结果表明,除麦地滑坡实际结果为Ⅲ级而预测结果为Ⅳ级外,结果准确率达到91.7%。这表明基于功效系数法的滑坡灾害风险评估方法是可行的,为滑坡灾害的风险评估提供了一种新的方法。     

基于蒙特卡洛法的滑坡稳定性二元指标评价研究

土体抗剪强度参数(c和φ)统计特性、库水位升降及降雨耦合下对滑坡可靠性的影响较大,而目前研究不足。通过蒙特卡洛模拟开展了白水河滑坡不同土性参数变异系数、相关系数组合下库水位升降及降雨的稳定性计算,得出了最不利组合下的安全系数可靠值。结果表明:滑坡失效概率随土体抗剪强度(c和φ)相关系数增大而减小。不考虑相关性容易引起对滑坡可靠性偏保守的估计,库水位上升、库水位下降和降雨三种工况下滑坡失效概率最大值分别为考虑相关时最小值的1. 7倍、31倍和29. 5倍。相同库水位变化速率下,库水位下降比上升时的失效概率显著增大。两种工况下最大失效概率分别为38. 81%和17. 94%。库水位下降叠加降雨时滑坡稳定性最差,安全系数可靠值为0. 67,c、φ变异系数均取0. 5,不考虑相关性为其参数最不利组合;中值安全系数分析滑坡稳定性时偏高,二元指标体系评价滑坡的稳定性更符合实际。     

虚力函数法在滑坡设计稳定分析中的应用

采用虚力原理和任意分块(或斜分块)模型,建立滑坡极限平衡稳定分析的显式虚力函数R。该函数既可用于滑坡稳定分析中安全系数的计算,又可用于滑坡稳定分析中的可靠度计算。某滑坡治理设计中的实际应用表明,该法概念明确、分析结果合理、且具有较好的应用前景。     

土质边坡稳定分析中条分法与有限元法的比较

对比分析了土质边坡稳定性计算中条分法和有限元法的特点，讨论了在有限元法中边坡稳定系数的计算方法，并针对铜钟水电站库区左岸滑坡分别采用条分法和有限元法研究其稳定性，计算结果表明两种计算方法得到的滑坡稳定系数规律相同，但条分法计算值一般大于有限元值，反映出条分法中部分基本假设与实际情况存在一定差异。     

基于Monte-Carlo的滑坡失稳概率计算研究

普通的滑坡稳定性计算,只能对滑坡的安全性做一个直观的计算,而滑坡的失稳概率却无从得知。利用蒙特卡洛(Monte-Carlo)法可确定滑坡的失稳概率,但传统应用蒙特卡洛(Monte-Carlo)计算滑坡失稳概率时,常认为c和φ值服从正态分布,其实在不同情况下c和φ值服从多种分布。基于此,探讨了岩土体参数c和φ服从不同分布形式时的滑坡失稳概率计算。结果表明,不考虑c和φ值的变异系数和偏度系数计算得出的失稳概率比考虑c和φ值的变异系数和偏度系数计算出的失稳概率偏高,且2种失稳概率误差为10%~25%。上述研究对滑坡失稳概率计算有一定的参考价值。     

抗滑桩滑坡推力及桩前抗力设计计算

滑坡具有发生频率高、灾害损失严重等特点,合理计算抗滑桩滑坡推力及桩前抗力对于滑坡治理具有重要意义。滑面抗剪强度参数c、φ的设计值是根据少数钻孔取样进行试验得到或根据经验取值,不能代表滑面的平均抗剪强度,导致滑坡稳定安全系数及相应的滑坡推力曲线计算结果与实际情况存在差别。单排抗滑桩设计计算时通常不考虑桩前抗力,双排或多排抗滑桩滑坡推力的分配尚无相关规定,造成了抗滑桩滑坡推力及桩前抗力设计计算不合理。通过理论分析、数值模拟和工程应用等手段对滑坡稳定性状态及相应的滑坡推力曲线、单排抗滑桩滑坡推力与桩前抗力计算、双排抗滑桩滑坡推力分配等进行研究。研究得出:滑坡体处于极限平衡状态的判定依据为滑坡末端条块剩余滑坡推力T_n=0和滑坡体天然边坡稳定系数K=1.0,两个条件需同时满足;单排抗滑桩滑坡推力及桩前抗力设计计算中,当滑坡天然稳定系数K≥1.0时,采用实际c、φ求得的设计滑坡推力与实际滑坡推力之差作为抗滑桩桩上的设计值能保证滑坡的稳定;当K1.0时,应采用实际c、φ求得的设计滑坡推力曲线与桩前剩余抗滑力之差作为抗滑桩设计值。提出的考虑桩前土体剩余下滑力的设计计算方法能使双排抗滑桩更合理地分配滑坡推力。研究成果对抗滑桩的设计计算具有一定参考价值。     

考虑岩土体参数变异性的滑坡破坏概率分析

稳定性系数评价滑坡稳定状况存在一定的缺陷性,将其与破坏概率分析结果相结合能够对滑坡稳定性状况作出合理可靠的评价。在分析府谷县新府山安居小区滑坡基本特征及成因机制的基础上,对滑坡在不同工况下的稳定性系数进行计算。考虑滑坡岩土体参数的变异系数和偏度系数,利用蒙特卡洛法(Monte-Carlo)对滑坡的破坏概率进行了计算。最终,将稳定性系数与破坏概率相结合,对滑坡的稳定状态做出了评价。结果表明,该滑坡在天然状态下处于基本稳定状态,而在暴雨或持续强降雨情况下,滑坡发生破坏的概率较大。     

基于人工神经网络的滑坡稳定性评估研究

由于滑坡组成的地质条件、岩土体物理力学性质、环境因素等具有不确定性、模糊性等特点,要想准确地预测滑坡的稳定性程度是非常困难的.采用人工神经网络方法,对滑坡稳定性评估方法进行了探讨,建立了滑坡稳定性评估指标,并应用实例对该方法进行了验证.结果证明:该方法是一种具有较高分析准确率的方法;避免了其它滑坡稳定性分析计算方法的冗长繁琐,具有重要的工程应用前景.     

旁多滑坡滑带土抗剪强度参数分析与确定

滑坡滑带土抗剪强度参数是滑坡稳定性分析和治理工程设计的最基本、最重要参数,它的大小及其变化直接影响到滑坡稳定性的计算,并由此得到不同的结果。通过室内试验、反算分析方法、类比法综合确定旁多滑坡滑带土的抗剪强度参数。指出该滑坡滑带土抗剪强度参数的确定和分析应采用多种方法,才可获得合理可行的结果。     

基于GGSO和有限元的土坡稳定性计算研究

针对传统土坡稳定性系数试算过于粗糙、未考虑岩土体应力应变特征的不足等问题,以提出一种更为合理的边坡稳定性计算方法为目标,对标准的萤火虫算法(Glowworm Swarm Optimization,GSO)进行改进,加入高斯白噪声扰动策略,增强了算法的全局寻优能力,提出一种改进萤火虫算法(Gauss Glowworm Swarm Optimization,GGSO)。通过标准函数测试表明了新方法的有效性。三个标准函数的测试结果显示:GGSO的寻优效果较GSO大幅度提升;通过有限元应力法计算土坡稳定性系数,并以圆心和半径为自变量,将边坡稳定性计算转化为一个完备的数学优化问题,该优化问题可通过GGSO求解。通过均质土坡和非均质土坡算例验证提出方法的有效性,结果表明:提出的边坡稳定性计算方法能够获得合理的边坡稳定性系数值。最后将提出的边坡稳定性计算方法用于许卡滑坡土质边坡的稳定性计算之中。研究成果对土坡稳定性分析具有一定的参考价值。