大坝边坡概率最危险滑面搜索的一种算法

在大坝边坡稳定性分析中,如果把岩体参数都作为定值来处理,可以通过计算最小安全系数来搜索到边坡的一个最危险滑面,称之为确定性最危险滑面。若把岩体参数作为随机变量来处理,通过计算最小可靠指标也可以搜索到另外一个最危险滑面,称之为概率最危险滑面。许多学者在研究中把这两个滑面作为一个面来处理,但实际工程中这两个面却不一致,通过对岩体不确定力学参数进行合理的组合及弱化,研究了这两个滑面之间的关系,提出了一种用计算安全系数来搜索概率最危险滑面的方法。并通过工程实例验证了该方法的可行性,结果表明:这是一种实用有效的搜索边坡概率最危险滑面的算法。

边坡矢量和分析法最危险滑面搜索研究

边坡矢量和分析法主要考虑了力的矢量特征,在求得边坡真实的应力情况下,将潜在滑面的总抗滑力矢量与总下滑力矢量在边坡整体下滑趋势方向上投影的比值作为边坡稳定性安全系数。本文首先对边坡矢量和分析法的基本原理和安全系数表达式进行了介绍;然后在此基础上,将指定滑面入口和出口搜索最危险圆弧滑面并对其进行优化处理的方法运用到矢量和分析法最危险滑面的搜索中;最后通过两个算例进行了验证分析。算例的分析结果表明:使用该方法搜索得到的边坡最危险滑面在位置上与极限平衡法中Morgenster-Price法以及强度折减法得到的滑带虽然有一定差别,但得到的边坡稳定性安全系数十分相近,相对误差很小,从而验证了该方法在求取边坡稳定性安全系数中的适用性和准确性。该矢量和分析法最危险滑面搜索方法概念清楚,搜索过程简单,能进一步提高结果的准确性,值得进一步研究和应用。

基于遗传算法的危险滑面搜索

在边坡稳定性评价中,潜在危险滑面(Potential sliding plane)的确定有着重要的作用和意义.在刚体极限平衡法计算边坡稳定性时,PSP的计算方法有很多种,已经比较成熟.有限单元法相比刚体极限平衡法有较多的优点,随着有限单元法的普及,在应力场(或位移场)已知情况下,怎样确定边坡的安全系数及其PSP已经成为一个问题.目前已有许多方法.本文提出的是采用遗传算法搜索PSP.编制程序GA-PSP实现上述方法,并计算了澳大利亚考题1(a).通过实例计算,表明提出的方法简单易行.此外,关于三维滑体的危险滑面搜索问题也提出了初步算法.

适于散体类边坡潜在危险滑面的优化

本文针对散体类边坡特点,提出了用计算机程序搜索潜在最危险滑面的思路方法,编制了自动搜索程序,并将此程序应用于朱矿铁路排土场扩容方案研究课题,取得了良好的效果。

基于可靠性理论的边坡最危险滑面搜索研究

将岩土体力学参数作为随机变量,以滑面可靠目标值最小为标准,借助动态规划模型,建立了一种新的边坡最危险滑面搜索方法,将其用于工程实例分析,取得了较好的效果.

搜索最危险滑面的遗传算法

本文介绍遗传算法,并阐述具体应用在搜索土坡的最危险滑面。用一个简单土坡最危险滑面搜索问题来验证,证明了遗传算法对搜索最危险滑面的有效性。

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。

边坡假定滑面模拟

提出一种模拟假定滑面的策略,对滑动面的模拟影响到边坡最危险滑面搜索的效率和成败,分析了几种圆弧和非圆弧滑动面的模拟,通过分析说明动态搜索是有效的。

Bishop法自动搜索均质边坡最危险滑动面

对于均质的以及没有断裂面的岩坡,在一定条件下可用圆弧法进行稳定分析。文中应用简化的Bishop法,采用一维搜索的黄金分割点法自动搜索均质边坡的最危险滑面,运用AutoCAD内置的VBA语言进行编程,并对某一均质边坡进行实例分析。计算过程表明,该方法求解虽然计算工作量比较大,但精度比较高,在其计算过程中可了解最危险滑弧圆心的分布规律,不但适用于简单均质边坡,同时对复杂的非均质边坡也具有一定的指导意义。

对均质土坡滑裂面位置变化规律的定性分析

针对在土坡稳定性分析中最危险滑面的位置受众多因素的影响,采用临界滑动场理论分析了粘聚力、内摩擦角、土体重度、边坡高度及水平地震系数对不同坡比时均质土坡最危险滑面位置的影响。结果表明,滑面位置随粘聚力增大、内摩擦角减小而逐渐变深,坡高愈大滑面位置浅,重度影响轻微,随水平地震系数的增加坡顶处深度增大、在坡脚处深度减小。

考虑地震随机性的土坡可靠度分析

基于Morgenstern-Price条分法和Monte-Carlo数值模拟法,将地震系数视为随机变量,运用可靠度理论分析了地震系数的分布特征对土坡稳定性的影响和最危险滑面的变化规律。结果表明,水平地震系数比竖向地震系数对土坡安全性的影响大,地震系数均值较其变异系数对土坡稳定性和最危险滑面形状的影响更显著,可为类似研究提供借鉴。

浚县城墙稳定性分析与评价

浚县城墙大部分地段,城墙结构已遭到严重破坏。采用极限平衡分析方法(简化Bishop法,M-P法),结合实际情况,考虑自然状态工况和降雨工况(按表层1m土体饱和考虑)两种工况,分析了修复后浚县城墙的整体稳定性,进行了2种不同强度参数的参数敏感性分析。城墙稳定性分析结果表明,无论是自然状态工况还是降雨工况,采用简化Bishop法和M-P法两种计算方法搜索的最危险滑面的安全系数均大于一级边坡安全系数标准(1.30),城墙修复后是稳定的。

基于对数螺旋线离散算法的露天煤矿边坡稳定性研究

对数螺旋线破坏机构可充分满足土体速度分离要求,因此对数螺旋线在边坡稳定性上限分析中广泛应用。但由于在平面直角坐标系下对数螺旋线无法显化处理,现阶段上限分析法对均质边坡稳定性分析给出了较好的解答,对于非均质边坡稳定性研究相对较少。为探究上限分析方法在非均质边坡稳定性分析中的应用,基于离散算法提出一种对数螺旋线拟合新方法,并将该方法应用于露天煤矿边坡稳定性上限分析工程实践中,同时基于能量平衡条件编制最危险滑面搜索及稳定系数计算循环程序,并应用剩余推力法从稳定系数与最危险滑面2个角度评价上限分析方法计算结果的准确性。研究结果表明:基于对数螺旋线离散算法计算结果与原曲线具有高度一致性,可保证相关系数大于0.9995,同时该方法稳定性分析结果具有高度准确性,从稳定系数角度分析该方法计算结果为严格意义上限解,计算误差便于估算,从最危险滑面角度分析,该方法求得的最危险滑面可充分满足速度分离要求,具有更强的工程实践意义。

考虑多层软土地基固结的路堤整体稳定性分析方法

针对多层软土地基上填筑路堤的梯形荷载作用模式,基于Boussinesq理论确定地基中附加应力以及多层地基的边界条件、连续性条件及初始条件,求解多层地基竖向一维固结方程,进而根据有效应力原理与库伦强度定理,建立地基中任意点处抗剪强度与点固结度的关系,并将其引入边坡稳定性分析的极限平衡条分法中,给出了基于Fellenius法、简化Bishop法和Morgenstern-Price法的考虑地基固结的路堤-地基整体稳定系数及最危险滑面计算方法。结果表明:随着地基固结度的增大,稳定系数呈非线性增大,最危险滑面切入地基深度逐渐变小,本文基于简化Bishop法的稳定系数计算值比FLAC 3D软件计算结果平均小6%~7%;在较低的地基固结度时,本文算法计算结果大于现行铁路规范方法,当地基固结度达到90%后,二者较为接近;规范法计算结果偏保守的主要原因在于其计算地基固结致滑面强度增长时,忽略了滑面切入地基段相应的地基土自重。

河曲露天矿端帮陡帮开采技术可行性研究

以河曲露天煤矿为研究对象,采用极限平衡法与有限元强度折减法,分析当前开采条件下的边坡稳定性,提出最佳边坡角度及结构形态,并研究了各端帮陡帮开采方案及其稳定性情况。研究结果表明:河曲露天矿端帮边坡采用凸形边坡结构形态可以在保证边坡稳定性的同时提高煤炭回采率。东端帮的整体边坡角为28°,当前稳定系数在1左右,处于临界平衡状态,可采用快速回填压帮的方式增大下部抗滑力防止边坡失稳。东帮剖面可年增加3.9万t原煤回收。西端帮整体边坡角在27°~28°之间,且稳定系数满足储备系数要求,采用凸形边坡结构时,其最大整体边坡角可以达到34°~36°,采用陡帮开采可使边坡角提升4°,多采煤约26万t,提高经济效益1021万元。

加固膨胀土边坡的单排抗滑桩受力性能分析

根据边坡浅表层的膨胀力随深度变化模型,将膨胀力引入到抗滑桩受力分析及膨胀土边坡稳定性分析中。基于4类经典的边坡稳定性极限平衡条分法并考虑桩间局部土体对抗滑桩的摩阻作用,给出膨胀土边坡抗滑桩的剪力计算方法—在给定设计安全系数下以桩身剪力取得最大值为条件迭代计算,得到了是否考虑抗滑桩桩间土体摩擦作用的桩身剪力上、下边界值的解,以及在给定安全系数下的加桩边坡潜在最危险滑面位置的圆弧型滑面搜索算法。对云桂铁路一工点膨胀土路堑边坡实例分析结果表明:考虑膨胀力时桩身剪力较不考虑膨胀力时显著增大,膨胀力越大剪力也越大;若不考虑膨胀力剪力约降低80%~90%,偏于不安全;通过简化Bishop法、Morgenstern-Price法和Spencer法分析得到的抗滑桩剪力结果较为接近,而Fellenius法的计算结果则大于前三者,最大偏差约20%。

河曲露天煤矿西端帮边坡稳定性研究

为了提高河曲露天煤矿西端帮边坡角度,减少压煤量,选取西端帮2个典型剖面进行模拟;结合河曲露天煤矿岩体力学参数,综合采用极限平衡法和有限元强度折减法进行分析。分析整体稳定条件下的最佳边坡角度,确定稳定系数和危险滑面;以凸型边坡结构特点,分析局部危险滑面条件下的稳定性情况,确定最佳边坡形态和边坡角度,并最终确定了各剖面的开采角度。

基于Bishop的某露天矿非工边坡稳定性研究

为了对某露天煤矿非工作帮的尺寸在时间和空间上进行科学合理优化,同时提高该露天煤矿的开采量,在不改变露天矿开采情况的前提下将原边坡角度数由33°提高到40°。选取典型剖面,采用Bishop极限平衡分析法对某露天煤矿非工作帮的边坡稳定进行分析。分析结果表明:在搜索最危险滑面的计算中滑动安全系数F=1.125,在给定圆心坐标和半径计算滑动安全系数时,所得结果均不低于边坡安全储备系数,非工作帮处于稳定状态。

基于边坡计算软件自动搜索功能的水库塌岸预测

现阶段塌岸预测方法基本都会涉及到一个非常重要的参数稳定坡角,需要在现场调查或实验基础上进行大量数据统计结合工程经验进行分析研究给定,因而具有一定的主观性及复杂性。对一种基于边坡稳定计算分析软件自动搜索最危险滑面功能的塌岸预测运用方法——两层结构岸坡反演法进行讨论,此方法具有一定的简便性,在不需要大量调查、勘察试验及统计工作的条件下,能满足库区移民安置及水库安全运营风险评价的要求,在工程技术上具有一定的"性价比"。

浅谈震后滑坡的整治

对震后滑坡的形成机制和发展趋势进行了分析,同时对公路边坡滑坡变形的整治方案提出了一些参考意见,以帮助工程技术人员选用合理安全的滑坡整治方案。