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。

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。

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。

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。

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。

一个新的非圆弧滑动全局最优化算法

提出了一种新的非圆弧滑动边坡稳定分析算法,该算法直接建立在条分法的基础上。滑坡体被离散成一系列的土条之后,滑动面变成由这些土条的节点来控制。该算法的实质是随机移动这些节点,用非数值的方法如模拟退火法使滑动面的移动向潜在的最危险滑动面移动。该算法不需要设定搜索范围,不需要假定滑面形状,能够自然算出复杂几何特征和材料特性真实边坡下最危险滑动面的形状。同时由于变换过程的局部性,计算效率大为提高。计算结果表明,该算法准确找到了全局最优解,并验证了在某些情况下滑动面为圆弧状或分段直线状,或其组合形式。

边坡非圆临界滑面确定之动态规划法研究

临界滑面的确定一直是边坡稳定性研究的关键，而边坡临界滑面一般为非圆型式，目前国内外还未能满意地解决非圆临界滑面的确定问题。基于Ｊａｎｂｕ法，利用动态规划理论成功地解决了非圆临界滑面的确定及相应安全系数的求算问题。该方法可以考虑地下水及地震对边坡稳定性的影响，尤其对于复杂地质条件边坡稳定性分析，与目前国内外同类方法相比具有非常明显的优越性，完善了边坡临界滑面确定之理论。

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。

基于滑动面搜索的分层土坡稳定性分析新方法

在边坡稳定性分析中,以随机角生成的随机曲线为基础,通过对随机过程进行分析和简化,用可以模拟随机曲线的近似曲线代替随机曲线进行最危险滑动面搜索。将这种滑动面搜索的新方法应用于分层土坡中,其中分层土坡分为水平分层、倾斜分层和斜折线分层这几种型式。选择多个算例与现有成果进行对比分析,并单独考虑软弱夹层对滑动面选择有影响的分层土坡,结合已有研究成果,通过实例分析讨论新方法对该类分层土坡进行稳定性分析时滑动面型式的选择。研究结果表明:采用新方法计算出的最小安全系数略小,得到的最危险滑动面也颇接近,可以证明新方法的有效性;该新方法可直接应用于工程实践。

非饱和黄土微观结构与黄土滑坡

原状黄土属于非饱和黄土,对非饱和黄土的微观结构研究对于研究黄土地区边坡的稳定性具有重要意义。通过研究区黄土的SEM图像的微观结构分析和利用Janbu法对典型黄土滑坡进行边坡稳定性的计算分析,认为该地区黄土的内部微观结构以架空结构和镶嵌结构为主,在大颗粒上附着的胶结物较少;随着深度的增加,土体上覆压力增大,土体具有明显的挤压变形现象;黄土体在天然状态下处于极限稳定状态,随着含水量增加,边坡稳定性下降,达到饱和状态时,处于不稳定状态;随着黄土地区经济的快速发展,人类水事活动和工程性经济活动广泛开展,人为因素逐渐成为诱发滑坡发生的主导因素。

基于NURBS表示的三维土坡稳定分析

非均匀有理B样条作为计算机辅助设计领域的曲线和曲面的标准描述方式,已经得到广泛的应用。利用非均匀有理B样条产生三维土坡的滑动底面,利用极限平衡简布法计算滑动体的安全系数,在粒子群算法寻优策略的深刻理解之上,借鉴和声策略直接模拟群体的位置更新得到了新型混合粒子群算法。利用该混合粒子群算法搜索最危险的滑动体,对一均质土坡和一软弱夹层土坡进行了计算分析,比较证明本文所提方法可应用于三维土坡稳定分析。

几种常用边坡稳定性分析方法的比较

基于仿真软件Geo-Slop,应用Morgenstern-Price法、Spencer法、Janbu法和Bishop法,分别对深圳外环高速公路某路堑边坡在天然状态和饱和状态下进行稳定性分析,计算得到最危险滑裂面以及相应的边坡安全系数。同时,根据现场调查,基于不平衡推力法分析出边坡最可能的滑裂面,并计算得到沿该滑裂面的安全稳定系数。通过数值分析和现场调查结果对比,得出以下结论:坡体在天然状态的安全系数大于1.0,接近1.2,边坡是稳定的,而在饱和状态下其安全系数小于1.0,坡体不稳定;数值计算分析得到的滑裂面位置与现场调查分析得出的滑裂面的位置一致,证明了结果的可靠性;最后,考虑到该地区雨水多发,坡体在饱和状态下安全系数小于1.0,建议及时对坡体进行支护,防止边坡失稳。