南方花岗岩残积层路堑边坡坡面冲蚀研究

根据调查和分析， 本文总结了南方花岗岩残积层路堑边坡坡面冲蚀的特征， 包括冲蚀类型、冲蚀发育特征、冲蚀发生发展过程等三个方面； 简要分析了坡面冲蚀影响因素； 探讨了坡面冲刷临界坡度问题，

再论渗透力及其应用

追述了多年来对渗透力学术观点的争论,并再就此问题论述了渗透力的物理概念及其与之相关的各力(包括渗流作用合力及其分解成的两个分力(渗透力和浮力)),渗透力与周边孔隙水压力的转换关系及各力作用在单位土体的图示;从数学上引用格林公式,证明土体表面水压力与土体本身渗透力之间的转换关系。并把渗透力应用到管涌问题,推导出能计算各级土颗粒的临界坡降公式;同时也列出早年引导出的滑坡计算公式。说明了引用渗透力研究管涌和滑坡问题的优越性。

考虑坡面稳定的黄土高切坡设计研究

通过泥沙运动力学分析了在坡面流作用下土颗粒的受力情况,建立了临界坡度的计算公式。在此基础上,综合考虑坡角的优化设计、单级坡高的确定及平台的约束三个方面研究了黄土高切坡的设计。通过工程实例分析表明,考虑坡面稳定的黄土高切坡设计方法是合理的。因此,建议边坡开挖时开挖坡角以及开挖形式既要满足坡体稳定性的要求也要满足坡面稳定的要求。

黄土边坡坡面冲刷的临界坡度

边坡坡面冲刷存在一个临界坡度,边坡坡度接近临界坡度,冲刷量最大。通过能量守恒原理,建立了临界坡度的计算公式,它与边坡坡长以及降雨强度和坡面的粗造程度存在一定的函数关系。通过实例分析了临界坡度和单级坡高的确定,理论分析与工程实践基本一致,说明理论分析是合理可行的。

南方花岗岩地区坡面侵蚀临界坡度探讨

从坡面流拖曳力、流速、能量及挟沙力４ 个方面，分析了南方花岗岩地区坡面侵蚀临界坡度。

基于坡面网格全局搜索土坡临界滑动面的优化技术

提出了一种基于坡面网格全局搜索土坡临界滑动面的综合优化方法。该方法较好地结合了几何优化和数值优化长处,原理简单,若辅以一定的经验分析,能较高效地得到土坡临界滑动面。通过2个实例计算表明,该方法计算搜索结果具有较好的稳定性和完备性,并且适用于一些复杂的工程土坡。

边坡管涌现象及坡地安全的探讨

本研究主要目的是探讨边坡管涌现象,利用动量方程和颗粒临界启动速度公式推导坡地内和坡面管涌现象、坡面临界水梯度,通过实验室管涌现象模型实验和仿真管涌渗流实验,验证推导公式的正确性,并得到不同坡度下的临界水力梯度,比较其之间的差异,以作为后续探讨渗流面管涌现象的参考。

坡面径流状态下坡面侵蚀临界坡度研究

坡面侵蚀是引起边坡滑坡的重要影响因素,有必要开展土颗粒侵蚀机理及其影响因子的研究。通过利用泥沙运动力学理论研究了坡面径流状态下土颗粒的侵蚀机理,得出了坡面侵蚀临界坡度与各主要影响因素的关系表达式,发现该坡度不是一个常数,而是一个受这些因素影响的可变区间。

基于交替变量局部梯度法对土质边坡的三维稳定性分析

临界滑动面的获得是土质边坡稳定性分析中一个必要的过程,然而现有分析方法难以保证该临界滑面的准确性,而且部分分析方法在计算过程中会陷入局部最小值陷阱。基于单变量方法和最速梯度法,提出了交替变量局部梯度法,该方法能够突破最优化方法应用在边坡稳定性分析上的瓶颈。首先,通过斯宾塞极限平衡方法和网格搜索法(或者其他确定临界滑面的方法),获得边坡初始椭球状临界滑面;其次,在该滑面上布置若干节点作为变量,目标函数为安全系数Fs关于空间节点坐标Zi的方程,为了使目标函数快速降低,沿负梯度方向循环优化每个节点,当满足一定精度要求时,即可获得三维土质边坡非圆弧状临界滑动面;最后,通过算例证明该方法可行,计算结果可靠。

库水位下降时土坝上游面渗流稳定性研究

大坝迎水坡的最不利工况是长期蓄水(高水位运行)后水位骤降,影响此时上游坡土体稳定性的因素有水位降落速度、土体特性等。借助于渗流分析软件Geoslope和unsst2,不仅从渗流稳定性出发,说明了坡面渗水的危害;从防止大坝上游坡在库水位下降时产生自由溢出点出发,拟合了不同k/μv时库水位下降的临界高度;而且考虑了由于各种原因产生的土体各向异性和基质吸力摩擦角φb对上游坝坡稳定性的影响。研究表明,对于库水位下降时上游坡稳定性分析,尤其应结合渗流场计算结果,同时考虑工程实际中各种因素的影响。

基于极限状态位移梯度场的滑动面追踪

有限元-强度折减法是常用的边坡稳定性分析方法,但无法直接获得滑动面。基于边坡发生剪切破坏时剪切方向与位移梯度垂直的假设,提出基于位移梯度场的滑动面追踪方法。在获取边坡极限状态位移梯度场后,以最大位移梯度点作为起始点,沿剪切方向,采用欧拉法对滑面进行追踪,并以位移梯度的大小在滑面上取得极大值对滑面进行修正,从而准确确定整个滑面的位置。最后,通过3种边坡的算例,验证该方法的可靠性。