基于Janbu法的边坡整体稳定性滑动面搜索新方法

对于边坡整体稳定分析,找到了一种用随机角来搜索随机滑动面的新方法。在此过程中,采用简化Janbu法计算安全系数。这种新方法产生随机滑动面的过程是:先假定滑动面与边坡上、下缘的交点,在某一初始方向的情况下,以下缘交点为基点开始每随机一个角度方向,使其与对应的滑动体土条划分竖线相交,直到随机角度方向与上、下缘交点的连线重合,将这些交点依次连接,即可得到一条随机曲线(或随机滑动面)。通过随机模拟曲线,发现随机角物理意义明确,具有以下两个独特优点:①只有一个随机条件,随机因素易于控制,便于计算机编程;②为保证其随机曲线为一光滑曲线,可对随机角进行适当优化,并且在条分数足够大时,能够模拟任何曲线。针对以往随机搜索精度不高的问题,采用近似曲线来代替随机曲线的方法加以改进,并且将近似曲线的生成进行了简化。经各种实例对比分析后,得出此方法计算得出的安全系数与以往研究成果颇为接近,得到的最危险滑动面亦与实际情况相符,因而可说明此方法能够适用于边坡整体稳定性分析。

基于椭球滑动体假定和三维简化JANBU法的边坡稳定分析

采用一般椭球体模拟三维土坡的滑动体,利用三维简化JANBU法计算其安全系数,该法假定各个条柱底面的滑动方向在水平面上的投影相等,借此可用一个变量来表达各个底滑面的滑动方向,简便易行。此外,综合借鉴粒子群优化算法和和声算法的优点,提出了改进的粒子群算法,并利用对2个三维土坡的最危险滑动体进行了搜索,与已有结果进行了对比分析,表明方法是可行有效的。

Janbu切线模量沉降计算方法及参数取值初探

港珠澳大桥沉管隧道埋置深度较深,地基回弹再压缩沉降及其变化的准确评估对结构受力安全尤为重要。隧道初步设计与施工图设计阶段,开展了大量的原位孔压静力触探(CPTu)和室内固结试验。如何利用这些原位和室内试验数据准确评估隧道的回弹再压缩沉降及其变化规律,成为一个迫切需要解决的问题。在综合比较各类沉降计算方法基础上,采用了改进的Janbu切线模量法进行沉管隧道的沉降计算,推导了不同土层、不同应力状态下的土体竖向应变计算公式。并依据室内固结试验和原位CPTu试验对该方法的计算参数(模量数m、回弹再压缩模量数mr、应力指数j和回弹再压缩应力指数jr等)进行了分析和探讨。最后通过算例说明了方法的计算过程。Janbu切线模量法具有公式形式简单、反映围压影响及卸载再加载特性等优点。但由原位试验获取计算参数方面,还有待深入研究。

滑坡推力计算的改进Janbu法

滑坡推力是边坡治理工程的基础资料。本文探讨了通过改进 Janbu法来计算滑坡推力 ,并进行了详细推导。应用表明 :它不但可以指出推力分布情况 ,同时也指明了治理工程的部位及其应提供的抗力大小 ;改善坡体的强度参数 ,对于减小推力也是有益的。

严格Janbu法不收敛原因及其改进的探讨

对严格Janbu法公式重新进行了推导,在深入分析的基础上对其求解流程进行改进,变求导为积分,避开了求导误差。通过对算例的分析,指出严格Janbu法不收敛的根本原因是其推力线高度的假设不合理。

Janbu法的合理化修正

边坡分析理论中的传统Janbu法存在着推力线假定不合理、计算结果不合理以及求解收敛性不好等缺点.为了改善传统Janbu法的求解中存在的问题,引入了条间切向力Xi、法向力Ei作用点以及土条底部法向力Ni作用点的合理化判定条件,给出了修正Janbu法上限解的求解方法,推导了新的迭代公式.算例的计算结果表明,修正后的Janbu法既提高了计算结果的合理性,又能求出相应的推力线,改善了Janbu法的可求解性;而且土条的细分对修正Janbu法的计算结果无显著影响.

一种改进的Janbu法

从Janbu法公式推导过程中的略去项里直接找到了条块间法向力增量与切向力增量之间的关系。并利用条块间法向力增量直接计算切向力增量,使Janbu法的计算过程得到简化。计算实例表明,改进的Janbu法所求的安全系数与Janbu法的结果十分吻合。

基于Janbu法的边坡稳定可靠度分析

结合任意滑动面形式的Janbu条分法和JC的可靠度分析理论,从极限条件出发推导出可靠性分析的功能函数,给出基于Janbu法的可靠性功能函数的推导过程。根据土性参数对边坡的影响,选取土的粘聚力c和内摩擦角φ(取其正切值f)作为随机变量,并对非正态分布的c进行正态化。并根据随机场理论,分析c、f相关性对边坡稳定可靠度指标的影响。

基于Janbu法的边坡稳定可靠度分析

结合任意滑动面形式的Janbu条分法和JC的可靠度分析理论,从极限条件出发推导出可靠性分析的功能函数,给出基于Janbu法的可靠性功能函数的推导过程。根据土性参数对边坡的影响,选取土的粘聚力c和内摩擦角φ(取其正切值f)作为随机变量,并对非正态分布的c进行正态化。并根据随机场理论,分析了c、f相关性对边坡稳定可靠度指标的影响。

Janbu法在白云鄂博西矿边坡稳定性分析中的应用

结合白云鄂博西矿边坡现状及其地质情况,采用极限平衡法中的Janbu法并通过slide5.0软件对该矿西采场B区的边坡稳定性安全系数进行计算,从而判断其边坡的稳定性,并提出合理的防范措施,以确保矿山安全生产。

对Janbu普遍条分法计算方法的改进

Janbu普遍条分法(或称严格Janbu法)是第一个基于任意形状滑面且考虑滑体所有平衡条件的边坡稳定性计算方法。该方法存在的严重不收敛问题一直困扰着边坡理论和工程界近半个世纪。本文基于Janbu普遍条分法的基本原理和假设,重新推导出数学上更为简洁的安全系数积分表达式,指出传统计算格式不易收敛性是推力二阶导数的不合理数值误差所致,应用数值平滑技术可减少这个误差,使计算过程稳定收敛。研究表明,改进后的Janbu普遍条分法不失为理论相对严格、工程较为实用的边坡稳定性计算方法。

基于FLAC3D强度折减及理正Janbu计算边坡的安全系数

通过对FLAC3D强度折减法及理正Janbu法的理论分析,并对由两层土组成的边坡进行了模拟及对安全系数的求解,发现FLAC3D强度折减法和理正Janbu法的区别和联系,并对结果的差异进行了分析。在FLAC3D强度折减法和理正Janbu法中,通过改变某些条件进行过程的模拟及结果的求解,总结出了边坡安全系数对某些参数的敏感程度,并且对在建模工程中应注意的一些问题及参数的合理取值提供了一些建议。

基于Janbu法的边坡稳定性研究

通过对边坡稳定性数值分析研究,推导Janbu法求解边坡安全系数的计算过程,并用该法计算云南映象北金大道中的边坡安全系数,取得较理想的结果。

基于Janbu修正法的某油气管道边坡稳定性评价

结合Janbu修正法计算某油气长输管道阀室边坡的边坡稳定性,对该阀室场区东南侧挖方边坡进行稳定性分析和评价。结果显示,在圆弧滑面情况下,计算剖面一般工况下稳定安全系数大于1.35,地震工况下稳定安全系数大于1.15,边坡处于稳定状态。计算结果为该油气长输管道阀室边坡的安全运行提供依据和支持。

简化Janbu法在多年冻土区斜坡路基稳定评价中的收敛条件分析

滑楔法是适用于任意形状滑裂面的极限平衡分析方法,适用于多年冻土区斜坡路基稳定评价,但计算安全系数的过程中存在迭代收敛问题。文章以简化Janbu法为代表研究其收敛条件。通过对某一多年冻土区斜坡路基进行稳定安全系数试算,分析末端土条下滑力随安全系数的变化规律,进一步得到简化Janbu法用于多年冻土区斜坡路基稳定评价时必须遵守的控制条件,该条件与普通地区边坡稳定评价中简化Janbu法的控制条件是一致的。

基于Janbu模型的路基边坡稳定参数研究

路基边坡的稳定性计算是道路工程设计道路的重要依据,通常的计算模型中不能直接得到所有相关的计算参数。为解决参数反推的问题,针对普通路基边坡和高水位路基边坡,应用Janbu模型验证安全系数的精确性。在此前提下,应用该模型反推土体三个力学参数(γ,c,ф),并与原始采集的数据进行比较。研究发现:Janbu法计算出来的安全系数与原始的数据安全系数的绝对值误差较小;采用Janbu法建立的边坡稳定性系数模型反解土体容重和粘聚力方面误差较小,但在反解土体的粘聚力参数时,误差较大;相对于普通边坡,高水位路基边坡的参数反解值误差则相对较大。

不同含水率条件下含瓦斯煤改进邓肯-张模型

为建立能够合理反映含瓦斯煤在不同含水率和围压工况下的力学特性模型,首先基于已有的含瓦斯煤常规三轴试验,分析其在不同围压和含水率条件下应力-应变特性;其次结合邓肯-张模型与Janbu公式得到相关的邓肯-张模型参数;然后建立初始弹性模量、破坏应力与各影响因素的拟合公式,构建能表征不同应力水平下含瓦斯煤变形规律的改进邓肯-张模型;最后对修正后的模型进行验证,对模型精度进行评价。结果表明:含水率的增加是引起含瓦斯煤模型参数动态变化的重要原因;提出的改进模型预测曲线与实际的试验曲线具有良好的吻合度,该修正模型可以准确反应不同围压和含水率下含瓦斯煤的应力应变特性。

加速混合遗传算法在搜索边坡最危险滑动面中的应用

基于简化Janbu条分法,提出一种加速混合遗传算法,在无需对边坡最危险滑动面的几何形状进行假设的前提下,自由搜索最危险任意形状滑动面,并计算其对应的最小安全系数。该方法是通过把无约束优化的Powell算法作为一个与遗传算法的选择、交叉和变异平行的算子,嵌入到改进的实数编码遗传算法中而得到的,它同时具有两种方法的优点:(1)有较强的自适应能力,使得收敛速度加快;(2)还有可能搜索到最优化问题的全局最优解。首先通过一算例验证加速混合遗传算法的准确性,然后应用于一工程实例。与现场勘察结果对照表明,加速混合遗传算法搜索到的最危险滑动面与实际情况吻合得很好,优于简单遗传算法。

复杂边坡稳定性的二维与三维分析

目前,在边坡稳定性分析中广泛地采用二维极限平衡分析方法进行研究。但是对于地形、地层、地下水、岩体结构等条件复杂的边坡,仅用二维极限平衡分析方法进行研究是不够的,二维分析忽略了边坡的三维效应,而复杂边坡往往受三维效应影响大。但至今三维极限平衡方法还不是很完善。因此,本文结合一工程实例,采用二维与三维极限平衡分析相结合的方法对其边坡的稳定性进行了分析。研究结果表明,对于复杂边坡,应用二维和三维稳定性分析相结合的方法进行研究是一种较为恰当的选择。

稳定渗流条件下土坡稳定性分析的一种新方法

在提出随机角生成曲线滑动面方法的基础上,通过改变选定参数来搜索临界滑动面,对渗流作用下的不同土质边坡进行稳定性分析。考虑渗流效应时,将土体视为三种土条划分情况,并进行受力分析,推导出简化Janbu法中土条的浮力和渗透力计算公式。同时,对实际渗流场做出合理简化,以便应用于计算机编程。算例对比分析表明:①此方法计算出的最小安全系数与已有研究成果非常接近,得到的最危险滑动面也颇为相似,可证明本文方法的正确性;②以非圆弧滑动面与圆弧滑动面计算出的最小安全系数相比,前者明显要小,建议在有渗流作用时应采用非圆弧滑动面;③对两个不同水位下的均质土坡,以水位与坡高之比为参数对边坡状态进行分析时,结果表明随着地下水位的升高,边坡安全系数急剧下降,因而,渗流效应是边坡发生失稳的一个重要因素,工程实际中应特别注意边坡排水设施的设置。