黄土高边坡三维最危险滑裂面的遗传算法搜索

根据黄土地震滑坡的几何统计特征和物理力学性质,总结提出一种新的三维滑坡模型,并采用归一化三维矩阵的表示形式。借用遗传算法(GA)的核心思想,以归一化三维矩阵中的第三维元素作为搜索基因,在特定的搜索域内进行选择、交叉和变异运算,经过若干轮循环,可逼近相关条件下的最危险滑裂面。同时给出实例验算,对该搜索方案进行验证。

基于双二次Bezier曲面的三维边坡滑裂面构造

针对三维边坡稳定分析中的滑裂面构造问题,提出使用双二次Bezier曲面构造三维滑裂面的思路,以控制平面加控制点的构造方式进行实现,并详细推导了其计算方法。该类滑裂面比椭球面增加了两个控制参数,其自由度较高,实际应用证明要比目前广泛使用的椭球面更加贴近真实滑裂面。

刚性挡土墙后三维被动滑裂面的模型试验

针对无黏性土体,采用模型试验的方法,研究平移模式下刚性挡土墙后被动破坏滑裂面的空间形态。自主设计一种模型试验装置,重复开展6次试验,通过记录挡土墙后土体中预埋脆性玻璃条断裂的空间坐标,复原土体发生滑动的位置,绘制出挡土墙后滑裂面的三维形态图。试验结果表明:挡土墙后滑裂面具有明显的三维效应;挡土墙宽度内滑裂面纵向高度呈先缓慢增高后近似直线增高的曲面,初始破裂角度为9°,平均破裂角为26°,朗肯土压力理论的破裂角为28°;最大纵向破裂面长度为1.8倍挡土墙高度,与经典土压力理论的平面假定基本一致;滑裂面均有一定的横向扩展,主平面投影以初始扩散角约45°的斜线往外扩展,距离挡土墙最远处是宽度为0.7倍挡土墙宽度的水平线,斜线与水平线之间以半径为挡土墙宽度的圆弧过渡连接。研究结果为分析土体被动破坏的滑裂面空间形态提供了试验依据。

黄土边坡“三维最危险滑裂面”的高效搜索和稳定性评价

本文介绍了作者所开发的一套实用型黄土坡体"三维最危险滑裂面"搜索和稳定性评价软件系统的核心思想,即采用Monte Carlo随机搜索法与遗传算法相结合的优化方法,高效生成一系列接近(或包含)"最危险滑裂面"的三维滑裂面,并以Hungr法所确定的稳定性系数最小为筛选依据,搜索确定任意形态黄土坡体的"三维最危险滑裂面",进而基于已知的"三维最危险滑裂面",进一步考虑各种可能的参数变化,进行严密的稳定性分析和评价。

V形冲沟超高路堤稳定性三维效应研究

为分析V形冲沟特有的地形条件对超高路堤稳定性与变形的影响,运用数值计算方法,选取不同的冲沟岸坡坡度、沟底宽度、沟谷纵坡、路基边坡坡度,对V形冲沟超高路堤的安全系数及变形进行了系统分析。结果表明:相同条件下边坡的三维安全系数高于二维安全系数,且均由冲沟岸坡、冲沟宽度尺寸、沟底宽度引起,可将其称为三维效应,而沟谷纵坡坡度和路基边坡坡度引起的三维安全系数和二维安全系数的变化规律一致,不能称为三维效应;与二维柱状滑动面相比,单级边坡和多级边坡三维滑裂面的形状均为三维曲面;研究成果对于V形冲沟超高路堤稳定性的分析和设计方法的完善具有理论和工程应用价值。