基于支持向量机的边坡稳定性系数预测及变量分析

边坡稳定性研究对于地质灾害的防治尤为重要,为了研究不同机器学习模型的边坡稳定性预测效果,以边坡稳定性系数为预测对象,选择重度、黏聚力、内摩擦角、边坡高度、坡角、孔隙压力比为输入变量,建立了基于支持向量机(SVR)的边坡稳定性系数预测模型。研究了不同核函数对SVR模型预测结果的影响,对比了SVR模型与极限学习机(ELM)模型、BP神经网络模型的预测效果,分析了各输入变量对SVR模型与ELM模型预测性能的影响。结果表明:基于SVR的边坡稳定性系数预测模型的预测效果较好,其中采用了RBF核函数的SVR模型预测效果较好,平均绝对误差为8.10%,均方根误差为0.034;输入变量对SVR模型与ELM模型的影响较大,剔除各变量后SVR模型预测结果的均方根误差变化小于0.02,因此本文建立的SVR模型具有更好的稳定性。

某加筋土边坡稳定性系数影响因素的敏感性分析

加筋土边坡的稳定性不仅与地震影响系数和填土的粘聚力、内摩擦角、重度有关,而且与筋条铺设的间距、筋条的长度等因素有关。本文通过对某加筋土边坡工程的稳定性计算,分析了各因素对边坡稳定状态的影响程度,得到地震影响系数的敏感性为-1.47,填土粘聚力的敏感性为0.014,填土内摩擦角的敏感性为0.039,填土重度的敏感性为-0.01,筋条水平间距的敏感性为-0.02,加筋筋条长度的敏感性为0.033。这一研究结果为边坡设计提供了依据,具有一定的实用价值。

固体潮汐对边坡稳定性系数的影响及其时间效应的研究

固体潮汐的研究是地球物理领域的研究热点,与地震预报的联系也十分紧密。借鉴固体潮汐与地震相关性的研究成果,建立了弹性地球模型,从固体潮理论出发,推导出地表潮汐应力的表达式。通过在常见的边坡破坏模式稳定性系数计算公式加入固体潮汐应力的作用,并选取典型算例,阐述固体潮对边坡稳定性及其时间效应的影响,论证了边坡的稳定性具有日周期变化的特征,提出在边坡防护的设计中应适当的考虑固体潮汐带来的影响。

黄土边坡稳定性系数随坡度的变化规律研究

利用理正岩土边坡稳定性分析系统,对不同坡度的76例黄土边坡模型分别采用基于极限平衡条分法的瑞典法、简化毕肖普法和简化简布法进行定量计算,将计算结果进行统计分析,研究了黄土边坡的稳定性系数随坡度的变化规律。研究结果表明:黄土边坡稳定性系数随坡度的增大而减小,该过程大致可分为3个阶段,即坡度<55°时的陡降段、坡度>66°时的平缓段、坡度介于55°~66°时的过渡段;预测模型可用幂函数表达,拟合曲线的决定系数较高,通过验证该预测模型具有合理性,可用于计算具有相似条件的不同坡度的黄土边坡稳定性系数。

露天矿地下水控制技术及对边坡稳定性的影响

我国富水露天矿多且涌水量大,若矿山地下水或边坡处治不当,将面临着“水患难止、边坡难固、有矿难采”的窘境。为解决露天矿遇到的水患和边坡失稳的问题,基于我国露天矿先后发展的垂直疏水孔、水平疏水孔、坑下大口径疏水孔和井群疏水等抽排方式,坑底泄水巷、基坑降水和辐射井疏干等疏放方式以及钻孔注浆帷幕、地下混凝土连续墙帷幕、钻孔咬合桩帷幕、防渗膜帷幕等截水帷幕和地层回灌水帷幕等多种地下水控制技术;开展了不同露天矿地下水控制技术对地下水位、端帮边坡岩土体力学性质变化、坡体应力变化和边坡稳定性系数影响的研究,分析了截水帷幕作用下地下水位抬升与边坡稳定性变化规律。研究结果表明:通过抽排方式、疏放方式将露天矿山地下水疏干或疏降可有效降低地下水位,减少边坡岩土体含水率,提高边坡岩土体黏聚力和内摩擦角,减小坡体的静水压力和水平推力,整体提高边坡稳定性系数,但大量疏排地下水又造成水资源的浪费和污染;截水帷幕能够解决疏排降水造成的地下水位下降幅度太大、疏排水量巨大、水资源浪费和污染的问题;在截水帷幕作用下,露天矿截水帷幕外侧水位不断抬升,引起截水帷幕外侧边坡岩土体含水率增加、黏聚力和内摩擦角减小、坡体的静水压力和水平推力增大,而截水帷幕内侧边坡岩土体含水率减小、黏聚力和内摩擦角增大、坡体的静水压力和水平推力减小,从而引起露天矿边坡稳定性系数略有降低;通过截水帷幕可以控制露天矿边坡地下水位,进而保持边坡岩土体力学参数在合理范围,维持边坡稳定性系数在安全区间,实现露天矿地下水资源保护与边坡安全的平衡。

条间力简化对边坡稳定性计算结果的影响

由于条间力的简化处理,导致采用不同的条间力简化方式得到的边坡稳定性系数计算结果,以及相应的滑面位置均存在差异。有限元强度折减法采用边坡岩土体的本构关系,对岩土体强度进行折减,计算边坡体的应力、应变大小及分布,依据计算收敛情况,确定边坡稳定性系数;依据最大剪应变区,确定边坡潜在滑动范围。得到的计算结果不受条间力简化处理的影响。以澳大利亚计算机应用协会(ACADS)通用考题1均匀土质边坡为例,分别采用有限元强度折减法(SRM),不同条间力简化的刚体极限平衡方法,求得边坡潜在滑动区域、条间力的大小与分布、稳定性系数,并进行对比分析。在此基础上,分析探讨了条间力简化对边坡的稳定性系数,以及滑面位置的影响。

考虑桥基荷载的岩质边坡稳定性数值模拟研究

使用基于有限差分法的FLAC程序和基于有限单元法的ANSYS程序对岩质边坡进行了数值模拟对比分析。在着重考虑桥基荷载影响的思路下,通过模拟高速公路边坡开挖前、开挖后、桥基施工后以及施加锚杆等加固措施后这四种不同复杂工程情况下的计算模型,得出以上四种模型的边坡位移场、塑性区分布和边坡稳定性系数的变化,以此来评价岩质高边坡的稳定性。文章重点地研究了桥基荷载对于边坡稳定性的影响以及锚索加固对于补偿桥基荷载负面作用的大小。

膨胀土路基边坡变厚式封面层稳定性实验研究

通过实验发现 ,有限长边坡变厚式封面层的实际滑动面位置与无限长平行坡方法假定的滑动面不同 .按实验所得滑动面位置 ,推导出计算膨胀土路基边坡等厚式封面土层稳定性系数的公式 。

膨胀土路基边坡等厚式封面层稳定性实验研究

对膨胀土路基边坡进行封面是一种保证其正常使用的工程措施 .但封面土与膨胀土路堤间的界面又变为整个路堤的薄弱环节 ,导致了封面土本身的稳定性问题 .对于等厚式封面土层 ,目前常用无限长的平行坡方法进行稳定性分析 .但路基边坡是有限长的 ,这些方法所假定的滑动面与实际不符 .笔者通过实验研究发现 ,有限长边坡的实际滑动面位置与无限长的平行坡方法所假定的滑动面不同 .按实验所得的滑动面位置 ,推导出计算膨胀土路基边坡等厚式封面土层稳定性系数的公式 .最后 。

三维加筋折线边坡稳定性上限分析

基于极限分析上限定理,建立了三维加筋土折线边坡的旋转破坏机制,推导了内能耗散和外力功率的解析表达式,同时考虑了加筋强度系数、水平地震力系数以及高度系数、坡角、宽高比等三维折线边坡几何参数对稳定性系数的影响并绘制了相关图表。结果表明,就凸状折线边坡而言,稳定性系数随着上坡角增大而减小,随上级高度系数增大而增大;当宽高比小于4时,三维效应对边坡稳定性系数有较大影响;边坡稳定性系数随加筋强度系数增大而直线增大,采用加筋层提高边坡稳定性效果显著。

树根桩加固边坡的稳定性分析与评价

参考树根桩应用于托换工程的设计计算方法,根据树根桩的实际特征,详细地推导了树根桩加固边坡后树根桩与土均质化复合“土体”的本构模型,研究了树根桩应用于边坡加固后的应力场、位移场的变化及边坡的稳定性情况。最后,比较了两种本构模型在评价边坡稳定性方面的优缺点,得出采用复合本构模型评价树根桩加固边坡的稳定性是完全可行的。

基于SLIDE软件和理正软件的边坡稳定性分析对比研究

由于人类活动和工程所造成的边坡越来越多,边坡稳定性分析变得越来越重要,SLIDE软件在边坡稳定分析中的强大功能,和工程中常用的理正软件对边坡进行稳定性系数的计算,通过两种软件计算结果的比较,确保实际工程中边坡的稳定。

有限元强度折减法在边坡稳定性分析中的应用

借助ANSYS分析软件,基于Drucker-Prager(D-P)屈服准则,采用力和位移的收敛标准作为破坏判据,进行了边坡稳定性分析,分析结果表明与传统方法相比,有限元强度折减法能更真实地反映边坡的状态,求得的折减系数更接近于实际情况,在边坡稳定性分析中具有一定的优势。

基于有限元强度折减法的边坡稳定性分析及治理研究

以花石沟隧道出口边坡为依托,利用FLAC3D软件中强度折减法对其稳定性进行计算和分析,并通过模拟不同治理方法的边坡状态,最终找出合理适用的治理方法。研究结果表明:采用锚杆喷浆加固边坡,取得了较好效果。

露天矿开采边坡稳定性分析

对某露天矿开采过程中边坡的稳定性问题进行分析处理,并通过数值模拟软件对比利用削坡减载技术治理前后的边坡稳定性系数,发现治理过后边坡的稳定性系数符合工程技术规范,证明削坡减载技术可以被应用于实际治理过程,将削坡减载工程技术应用于该矿后对治理情况进行监测,应用效果显著,极大改善了该矿边坡稳定性,有助于安全开采生产。

某填方路基高边坡稳定性分析

填方路基高边坡暴雨后边坡前缘发生滑动,从而引发上部路基滑坡。经采用ansys大型通用有限元数值模拟软件,对不同工况下边坡稳定性进行了模拟计算,并分析了滑坡的形成机制。

降雨条件下红层土质滑坡稳定性及阈值分析——以南江县二潢坪滑坡为例

通过对南江县二潢坪滑坡的工程地质分析及有限元分析,反映了降雨是红层土质滑坡失稳的主要因素。分析得出了二潢坪滑坡在不同降雨历时下的降雨阈值,当日降雨量达到60 mm且累计雨量达到240 mm的情况下,斜坡的稳定性大幅降低。并且分析了二潢坪滑坡在不同降雨强度下的渗流状态及稳定性状态。该分析结果可为南江地区土质滑坡的监测预警提供可靠的预警参数。

有限元法分析降雨条件下斜坡稳定性——以邻水县马鞍坪滑坡为例

通过对华蓥市马鞍坪滑坡现有变形监测情况表明,斜坡变形位移与降雨的关系十分密切,马鞍坪滑坡的后部强变形区,斜坡位移与50mm以上持续降雨几乎呈对应关系。研究人员采用工程地质条件分析与有限元分析法相结合,对马鞍坪滑坡进行了滑坡体在降雨条件下饱和-非饱和渗流分析与坡体稳定性分析。分析结果表明,降雨量是华蓥山地区斜坡失稳下滑的主要引发因素,不同雨量决定斜坡演化成滑坡的不同阶段,其影响作用也不近相同。计算结果表明,当日降雨量达到150mm左右且累积降雨量超过300mm的情况下,斜坡土体将出现变形,出现滑坡可能性大。该分析结果为今后华蓥山地区地质灾害监测预警示范中的地质灾害单体预警预报,提供了可靠预警参数。

山谷型尾矿库坝体稳定性计算分析

为研究山谷型尾矿库在不同坝高和不同坡度条件下坝体稳定性变化规律,以我国广东某山谷型尾矿库为例,运用GEO - studio软件中SL0PE/W模块,建立极限分析法模型分别分析不同坝高和不同坡度条件下,坝体正常工况、洪水工况、特殊工况下边坡稳定性系数的变化情况,并计算了尾矿库可接受风险的最佳坝高。结果表明:尾矿库坝体保持坡度不变,随着坝体高度增加,安全系数大于最小安全系数且逐渐趋近一定值;坝高一定,随着坡度逐渐增大,坝体的安全系数呈现逐渐下降的趋势。

滑坡体稳定性影响因素敏感性分析

滑坡体稳定性分析计算时影响因素众多,如滑带土黏聚力、内摩擦角、孔隙水压力及地震力等。由于各因素对稳定系数影响程度不同,因此需要定量分析影响较大的因素,作为滑坡体稳定分析及治理的重点研究对象。以四川省雅砻江中游河段王家滑坡体为例,利用室内试验法、反演法及类比相关工程法综合确定滑坡岩土体力学强度参数(C,φ),由此采用拟合法分析本滑坡体在蓄水前后稳定系数随着滑坡岩土体力学强度参数(C,φ)、孔隙水压力(蓄水造成岩土体饱和度的变化)及地震力的变化之间的相关性和敏感性。结果表明,以上因素与滑坡体稳定系数Fs呈较高的近线性相关,在边坡稳定分析计算时应重点考虑,同时边坡治理应注意边坡截排水措施。