软土地基沟渠开挖诱发远处围堰失稳的实例分析

以福建滨海软土地基上因地基处理需要修建的临时围堰局部失稳垮塌的工程为例,通过围堰破坏段与远处沟渠施工段的时间、空间对应关系,推断远处沟渠开挖是造成围堰失稳的主要因素。然而围堰与沟渠间隔相对较远,且沟渠开挖规模较小,两者间的相互影响在施工期间没有得到关注。为了验证事故原因,分别采用考虑偏心荷载的条形基础圆弧滑动解析解、极限平衡条分法和数值分析法计算了沟渠开挖前后的最危险滑动面安全系数,同时分析了沟渠开挖对总位移场的影响。结果显示:3种方法在最危险滑动面安全系数计算结果上具有一致性。沟渠开挖对围堰整体稳定性有显著影响,沟渠开挖后位移场出现贯通,最危险滑动面呈现圆弧+长直线组合滑动形态。由于上覆土无法有效发挥抗滑作用力,安全系数明显小于常规圆弧滑动面。结果表明:尽管围堰与沟渠间的净距达20 m,净距与围堰平均宽度比达3.3倍,但从围堰失稳的现场特点和计算分析两方面,均证实远处沟渠开挖是造成围堰失稳的根本原因。本案例围堰失稳垮塌值得软土地区工程界重视。

降雨入渗对滑坡稳定性系数的影响评价——以惠州市天堂山滑坡为例

天堂山滑坡隐患点对当地居民生命和财产安全造成严重的威胁。为了正确预测预警天堂山滑坡的稳定性,提高防灾减灾效果,基于该滑坡地质灾害勘察资料和监测数据,采用GMS软件三维饱和流Modflow模块+非饱和流UZF模块,建立滑坡体地下水流数值模型,对不同降雨条件下地下水流场进行模拟预测,并将地下水水位与滑坡稳定性系数计算模型进行耦合,计算不同降雨条件下滑坡的稳定性系数,分析降雨强度对滑坡稳定性的影响。结果表明:该滑坡稳定性系数随降雨强度的增加而减小,在降雨强度为0.10 m/h时,滑坡达到不稳定状态。该研究成果对于该滑坡防治和预警具有重要的实际意义,并对同类研究具有借鉴作用。

圆弧条分法边坡稳定计算参数的重要性分析

采用圆弧条分法计算得到对边坡率、抗剪强度指标、重度、地震力、地下水位、坡顶荷载等7种因素变异下的边坡稳定安全系数。通过正交试验分析得到边坡稳定计算参数的重要性规律。

土质边坡稳定安全系数计算方法研究

边坡稳定安全系数是研究边坡稳定性定量评价的主要依据之一,其计算正确性对于预防滑坡具有重要意义。首先通过泰勒分析法,找出不同坡度下土坡体最危险滑动面,运用瑞典圆弧条分法计算土坡的稳定安全系数;然后运用有限元重度增加法通过ADINA软件求出坡体的安全系数;最后通过两种不同方法的计算结果进行对比,再结合工程实例,通过ADINA分析结果与前人分析所得结果进行对比,表明了基于ADINA有限元计算软件对于求解边坡稳定安全系数的有效性。

框架预应力锚杆边坡支护结构稳定性计算方法及其应用

基于土体边坡滑动面的破坏模式及极限平衡理论,采用圆弧滑动条分法,在考虑支护结构、锚杆对土体边坡稳定性影响的情况下,建立了边坡最危险滑移面的搜索模型,推导了边坡滑移面圆心位置与稳定系数之间的函数关系。通过计算机动态设定滑移面圆心所在区域,并在圆心区域内采用网格法搜索最危险滑移面的圆心,实现了基于计算机搜索的框架预应力锚杆边坡支护结构稳定性计算方法。最后,开发了框架预应力锚杆稳定性计算软件,并结合具体工程实例进行了验算。

深基坑土钉支护稳定性分析方法的改进及软件开发

在考虑土钉作用的情况下,对土钉墙支护边坡整体稳定性分析方法进行了改进,推导了圆弧圆心与安全系数之间的函数表达式,借助计算机确定了滑移面圆心所在区域,利用网格法对最危险滑移面的圆心进行动态搜索。采用面向对象程序设计语言VC++,依据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99开发了基坑土钉支护设计软件,实现了土钉抗拉承载力的计算,并对各个开挖阶段土钉墙支护整体稳定性进行实时分析。最后,结合具体工程实例进行了设计与分析,进一步分析和讨论了土钉墙设计中存在的问题、适用条件及其影响因素等,分析后所得的结果可供工程设计人员参考。

多阶边坡滑移面搜索模型及稳定性分析

基于极限平衡理论,根据边坡尺寸及几何关系,建立辅助坐标系与基本坐标系。借助于基本坐标系,首先推导出滑移面几何控制参数与滑移面圆心坐标之间的函数关系,再推导出安全系数计算式中各变量与圆心坐标之间的函数关系,从而得出滑移面的控制参数与安全系数之间的函数关系。辅助坐标系可沿多阶边坡表面移动,控制搜索过程中滑移面的位置及几何参数,实现边坡内任意潜在的滑移面的搜索,从而计算边坡内任意潜在滑移面对应的安全系数,并进一步确定边坡最小安全系数及最危险滑移面。该方法适用于多阶土体边坡最危险滑移面的确定,可避免由经验公式确定滑移面圆心搜索区域造成的不准确性,较好地解决多阶边坡最危险滑移面难确定的问题,是一种由计算机搜索法求解多阶边坡稳定性的新模型。最后,编制多阶边坡稳定性计算程序,并进行实例分析与计算。

基于加速混合遗传算法搜索复杂边坡的最危险滑动面

基于简化Bishop条分法分析复杂边界边坡的稳定性,以圆弧滑裂面与边坡面的左右交点的两个X坐标——XL和XR以及滑裂面圆心坐标的Y坐标——Y0作为设计变量,提出一种加速混合遗传算法(AHGA)对设计变量进行优化。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,它同时具有两个方法的优点,有较强的自适应能力,使得收敛速度加快,还有可能搜索到最优化问题的全局最优解。通过一高速公路边坡工程实例验证,加速混合遗传算法(AHGA)搜索到的圆弧滑动面与现场勘察结果很吻合,优于简单遗传算法(SGA)。

圆弧条分法在岩质边坡稳定性中的应用

为了准确判断岩质边坡的稳定性,有效指导边坡的设计与施工.利用极限平衡原理,引入岩质边坡裂隙水压力,推导了边坡稳定性的安全系数公式.通过对典型边坡采用圆弧条分法计算分析,得出边坡稳定系数.该方法适用性强,计算简单,结果与工程实际相符,对设计和施工有借鉴意义.

土质边坡最不利圆弧滑面及稳定系数解析解法

研究目的:采用瑞典圆弧条分法理论分析的方法求解圆弧型滑动面的稳定系数Fs和圆弧参数x0、y0、r的精确表达式。具有传统方法不可比拟的优点。研究结论:本文采用引入2个控制圆弧位置的参数,从稳定系数定义出发通过积分和化简,获得了稳定系数Fs等的精确表达式。其计算方法简单、收敛迅速,与其他学者的计算结果十分接近,对于一个给定设计参数的边坡,即使采用试算也能在几分钟之内获得精度较高的解答,结果可靠值得信赖。该计算公式具有较大的理论与现实意义,值得推广应用。

基于遗传算法的结构地基整体稳定性分析

本文基于瑞典条分法 ,提出用遗传算法来分析结构地基整体稳定问题 ,克服了传统搜索算法容易陷入局部极值的缺点 ,通过工程实例论证了算法的优越性与高效性 。

用改进的十进制遗传算法确定土质边坡最危险滑面

基于瑞典圆弧法和简化Bishop条分法分析土质边坡的稳定性,以圆弧滑裂面与边坡面的左右交点的两个横坐标和以滑裂面圆心的纵坐标作为优化变量,采用了一种改进的十进制遗传算法对优化变量进行优化。这种改进的遗传算法是以简单的十进制遗传算法为基础,结合优体克隆操作、子体优生操作和多代调环操作。通过计算ACADS考核题验证,该方法有较强的自适应能力,具有收敛速度快、解的精度高和避免出现早熟等优点。

瑞典法三角函数积分解析式及滑面搜寻改进方法

为提高瑞典条分法的工程分析效果,通过三角函数积分得到均质边坡稳定系数解析式,将该积分式用于边坡分析,不仅可以节省计算工作量,还可以得到瑞典法精确解;为了解决目前边坡滑面搜寻方法的不足,提出了通过搜寻圆弧在坡顶面的截距和圆弧半径来确定出最危险圆弧面,该方法不仅能减小搜寻用时,还能保证滑面追踪的准确性。

基于改进遗传算法的地下空区边坡稳定性分析

以边坡稳定性计算的非圆弧滑动面条分法为基础,提出一种改进的遗传算法。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,自由搜索最危险滑动面及其对应的最小安全系数。通过工程实例,将改进方法与其他方法进行对比分析,结果表明:该方法不仅准确可靠,而且总能搜索到全局最优解。该实例也表明:在其他条件不变的情况下,地下空区是导致边坡失稳的主要因素。

一种自由搜索边坡最危险滑动面的新方法

以边坡稳定性计算的Janbu条分法为基础,提出一种改进的遗传算法(MIGA),在无需对边坡滑动面形状进行假设的前提下能自由搜索最危险滑动面并计算其安全系数。MIGA法模拟了生物进化的过程,克服了传统方法容易陷入局部极小值的缺点,是一种全局优化算法,且具有比简单遗传算法(SGA)更高的搜索效率。在工程实例中,通过与其他方法进行对比分析,用MIGA法计算得到的安全系数最小,且搜索到的最危险滑动面最接近实际情况,证明了该方法的优越性。

圆弧滑动法中总应力法和有效应力法适用性辨析

针对地下水条件下圆弧滑动法中总应力法和有效应力法2种计算方法的假定,指出总应力法是从土条整体极限平衡角度分析的直观方法,但仅考虑了滑弧面上的水压力,在不考虑土条侧向作用力的瑞典条分法中使得安全系数计算值显著降低,需采用修正的总应力法公式;而有效应力法是以浮力形式综合考虑土条各侧面(含滑动面)上水压力的隐性方法,虽不完全符合瑞典条分法不考虑土条侧向作用力的假设,但能较总应力法更便捷和准确地得到安全系数,且在此基础上用流网法分析渗流力对土坡稳定影响更为合理.而在考虑条间力的毕肖普法中,考虑土坡顶面水压力抗滑力矩的总应力法和考虑土条浮力的有效应力法在数值计算上完全等价,静水条件下有效应力法计算较为便捷,而有渗流作用时,则是总应力法更加方便.

深基坑土坡稳定分析中的TPS程序应用

深基坑的开挖施工常发生边坡失稳事故,结合一些工程实例,应用编制的TPS分析程序探讨边坡失稳原因和防治方法,提高对边坡稳定重要性的认识。介绍的土坡稳定分析软件是减少损失,预防事故的最好方法之一,可供工程应用时参考。

基于拉格朗日乘数法的边坡稳定性变分法

以简单均质土坡为研究对象,通过改进毕肖甫圆弧条分法,即基于拉格朗日乘数法的变分方法,并使得土条间传递的水平内力等于零,计算出每一土条的安全系数Fsi,再利用多滑块体系安全系数的重量加权平均原则,求解滑动土体的整体安全系数,以为边坡的稳定性评价提供依据。

土坡稳定性分析的最优化方法

根据条分法的分析原理，提出了确定非圆弧滑动面最小安全系数的最优化方法，编制了相应搜索最危险滑面的程序。通过实例分析表明，提出的方法适用于工程土坡的稳定性计算。

谈公路边坡稳定性可靠度的蒙特卡罗计算方法

以工程实际为例，用MATLAB编制了公路边坡工程蒙特卡罗可靠度求解程序，通过计算结果分析表明模拟次数选择为3000次～5000次、土条数目划分为8条～10条较为合理，这时计算精度能够满足工程要求。