三维极限平衡法通用形式的建立及应用

在满足边坡整体力平衡、力矩平衡以及边坡微条柱力平衡的条件下,提出了一个综合各种三维极限平衡法的通用形式,该通用形式包含3个表达式。通过这3个表达式利用已有方法的假定条件就可以得到原方法的表达形式,并将他们解析化,不仅大大降低了传统三维极限平衡法的计算工作量,还使得具体实现各种方法时,编程变得更方便,计算更简便,提高了计算效率。最后,通过经典算例,利用通用形式导出的各种方法的解析形式,分析了滑体宽度、滑面强度参数以及滑面剪切力方向对稳定系数的影响。结果表明,该通用形式是正确有效的。     

Finite element model with imposed slip surfaces for earth mass safety evaluation

The study of earth masses requires numerical methods that provide the quantification of the safety factor without requiring detrimental assumptions. For that, equilibrium analysis can perform fast computations but require assumptions that limit its potentiality. Limit analysis does not require detrimental assumptions but are numerically demanding. This work provides a new approach that combines the advantage of both the equilibrium method and the limit analysis. The defined hybrid model allows probabilistic analysis and optimization approaches without the assumption of interslice forces. It is compared with a published case and used to perform probabilistic studies in both a homogeneous and a layered foundation. Analyses show that the shape of the density probability functions is highly relevant when computing the probability of failure, and soil elasticity hardly affects the safety of factor of the earth mass.     

大瑶山隧道坍方分析和处理简介

本文分析了实际坍方的原始材料,总结了坍方原因和坍方规律,并试用赤平极射投影、实体比例投影方法、经验式方法对坍方进行预报。     

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。     

边坡稳定分析中组合滑面的构造模型

坡体的地质构造对滑面几何形状具有决定性的影响,而现有稳定分析理论不能很好地考虑这种影响。本文提出了一个组合滑面的构造模型,它分为两部分:一部分模拟不受地质影响的滑面,另一部分则模拟受软弱结构面控制的滑面。该模型不仅可以考虑单条或多条软弱结构面并存的情况,而且可以模拟各种复杂组合滑面,如圆弧、样条曲线以及折线组合滑面等,这些成果为研究复杂临界组合滑面的搜索算法奠定了基础。算例分析表明,提出的模型不仅可行而且具有广阔的应用前景。     

边坡稳定性分析的一种新条分法

本文为边坡稳定性分析提出一种属于非严格条分法的新条分法。该方法能用于滑动面为任意形态(包括局部上凸和前部反翘)的边坡,能保证土条界面不处于受拉状态也不违反土体破坏准则,能适应端部有水平力的情形,对包括端部有水平力情形在内的直线形滑动面的边坡等效于单块力平衡方程,对无外加水平力的圆弧形滑动面的边坡等效于简化毕肖普法,且计算过程较简单。结果表明,该方法有较高的计算精度。     

Bishop法自动搜索均质边坡最危险滑动面

对于均质的以及没有断裂面的岩坡,在一定条件下可用圆弧法进行稳定分析。文中应用简化的Bishop法,采用一维搜索的黄金分割点法自动搜索均质边坡的最危险滑面,运用AutoCAD内置的VBA语言进行编程,并对某一均质边坡进行实例分析。计算过程表明,该方法求解虽然计算工作量比较大,但精度比较高,在其计算过程中可了解最危险滑弧圆心的分布规律,不但适用于简单均质边坡,同时对复杂的非均质边坡也具有一定的指导意义。     

重力坝深层抗滑稳定多滑面计算方法探讨（研究生论坛）

当重力坝坝基存在复杂深层缓倾软弱结构面时,滑裂面出现多滑面形式或滑移节点较大偏移坝址垂线,若直接按照规范以双滑面计算式列出各滑移体的算式求解安全度,存在两个问题：（1）建基面上水平荷载和铅直荷载在滑移体上的分配方法多样;（2）计算公式复杂,不利于迭代计算。该文将上部荷载分别按应力和重力进行分配,利用等安全度的思想简化计算公式,得到了分项系数和单一安全系数多滑面计算式。工程实例证明：（1）采用简化的多滑面计算式验算重力坝深层抗滑稳定安全度是可行的;（2）上部荷载按应力分配的计算结果较重力分配法偏于安全;（3）将多滑面简化为双滑面计算得到安全度偏大。     

基于动态强度折减DDA法的边坡多滑面稳定性分析

为解决岩体结构面损伤的程度不一性问题及边坡多滑面分析中数值模型的选取问题,借鉴DDA计算位移的优势,考虑块体间相对位移,提出动态强度折减DDA法(Dynamic Strength Reduction Discontinuous Deformation Analysis,简称DSR-DDA)的边坡多滑面搜索,通过对不同破坏程度下岩体结构面动态折减不同的强度及动态变化边坡多滑面分析中的数值模型,以解决数值分析中岩体结构面损伤的程度不一性问题及边坡多滑面分析中数值模型的选取问题。利用倾斜平面滑块经典案例测试位移阈值,验证方法的可行性及计算精度,并将其应用到抚顺西露天矿岩质高边坡多滑面稳定性分析中,且与自主研发的GeoSMA-3D系统进行耦合。研究结果表明:在设定位移阈值为1 mm时,DSR-DDA与理论解误差在0.5%以内,满足计算要求。后续得到了抚顺西露天矿边坡最危险滑落面(对应安全系数为1. 136),与分析现场监测位移得出的潜在滑落位置基本一致,并在首次滑坡后的数值边坡模型基础上,得到了次级滑落面位置(对应安全系数为1.189),与常规分析得出的结果大相径庭,佐证了边坡多滑面稳定性分析中数值模型需动态变化的必要性。DSRDDA法与GeoSMA-3D系统识别出的关键块体耦合效果良好,从块体理论角度印证了DSR-DDA法的实用性。抚顺西露天矿边坡破坏模式为牵引式滑动破坏,中下部油母页岩对边坡稳定性起关键作用,故不可继续开采剩余油母页岩,以免引起边坡上部大面积滑坡及矿坑-城市边界滑坡。