岩基抗剪参数随机-模糊法和小浪底工程c,φ值计算

结合小浪底工程抗剪试验资料讨论了岩体ｃ，φ值随机－模糊问题和计算，其成果与最小二乘法等计算方法做了对比。

宝泉抽水蓄能电站岩体抗剪参数的选取

本文讨论了岩体抗剪参数Ｃ、ｆ值的选取方法，推导了Ｃ、ｆ值的数字特征公式。通过对宝泉抽水蓄能电站工程岩体抗剪参数的选取，结果表明：由于岩体抗剪参数具有随机性和模糊性，采用随机－模糊法选取的Ｃ、ｆ值要符合实际；文中给出的数字特征公式可对Ｃ、ｆ值的波动性及相关性进行检验。

坝基液化条件下土石坝二维拟静力法抗剪参数的简化算法

在对比水电规范和建筑规范中地震液化判断方法异同的基础上,分析坝基液化条件土石坝拟静力法计算抗滑稳定的边界条件;进一步对地基中存在可液化土的土石坝的二维拟静力法参数选取时,如何考虑超静孔隙水压力影响,提出了基于三维动力计算成果的3种分析计算方法,文章推荐了其中2种简化算法,可直接应用已成软件进行计算,具有简单有效、实用性强的特点,并在工程实例中进行了验证。

岩石抗剪参数的模糊回归估计

提出了用模糊回归方法估计岩石和不连续面试验样本的抗剪参数 ,并给出了模糊回归原理和计算方法 用模糊数表示抗剪参数模糊内聚力和模糊内摩擦角 ,充分反映了试验样本的模糊性 ,这对岩体工程稳定性分析计算的力学参数的选择给出了明确的限定 。

抗剪参数c φ与应力状态的关系及工程应用

主要阐述了传统方法利用抗剪参数c,φ值计算的缺点,提出了将c,φ值根据其应力状态做修正的计算方法,并将这种方法应用到隧洞开挖计算中。

瓦房城水库滑坡治理抗剪参数确定方法研究

根据瓦房城水库滑坡的形态、特征、边界条件及变形特征 ,通过分析滑体抗剪参数的多种方法 ,确定浅层滑坡采用共轭断面反算法 ,深层滑坡采用分段传递稳定系数反算法 (考虑地震力 ) ,将所确定的滑体抗剪参数用于滑坡稳定分析 ,结果与该滑坡目前的变形特征及规律基本吻合 ,为该滑坡群的整体稳定性评价及治理提供了可靠的依据 .

神经网络法在岩体抗剪参数选取中的应用

岩体抗剪参数取值研究是岩质边坡稳定性分析中的一个关键问题,是工程特性研究的重要内容之一。以前人的研究为基础,吸取了近年来在其它相关领域的一些前沿性的成果,尝试用人工神经网络系统中的B-P网络对岩体抗剪参数进行分析,借助MATLAB强大的计算功能完成了程序设计,最后对10个影响岩体抗剪参数的输入参数的作用强度进行了分析,分析结果表明,对摩擦角作用强度影响最大的3个参数依次为岩石的摩擦角、岩体结构、节理密度;对粘聚力作用强度影响最大的3个参数为岩石的粘聚力、岩石的摩擦角和岩体类别。

重庆三峡库区砂岩结构面抗剪参数取值研究

在道路交通工程建设中,都或多或少的遇到边坡失稳和岩土体滑坡现象,边坡一旦失稳轻则中断交通,造成人们出行不便,重则引起伤亡,使人们的生命财产受到威胁。岩体和边坡的稳定是重要的安全项目,影响稳定性的主导控制因素是岩体结构面中的软弱夹层,因此岩体结构面抗剪参数的合理准确取值就成了一个十分重要的课题。

合理确定土体抗剪参数的方法

在土石坝、渠道等边坡稳定设计中，土体抗剪参数c（粘聚力）和φ（内摩擦角）是两个非常重要的参数．其关系到工程的安全和经济。怎样才能科学合理地选定这两个参数．笔者结合南水北调中线工程设计．谈几点个人体会。

水库近坝高位滑坡滑带抗剪强度参数综合确定研究

滑坡滑带的抗剪强度参数是进行滑坡稳定性评价和滑坡涌浪等灾害链研究必需的数据基础,科学合理确定滑带物理力学参数至关重要.本研究以澜沧江GS水电站MLS滑坡为依托,采用现场调查、大型原位剪切试验、室内重塑样剪切试验、室内原状样剪切试验、工程地质类比法及参数反分析法,综合确定滑带抗剪强度参数.采用数值模拟软件运用所得参数对滑坡进行变形破坏分析.数值计算结果与现场滑坡监测变形数据相吻合,验证了采用多方法综合选取滑带抗剪强度参数的准确性和合理性.研究成果可为MLS滑坡稳定评估和防治工程设计等提供技术支撑和参考借鉴依据.

岩石抗剪强度参数的加权线性回归估计与验证

研究了岩石抗剪强度参数的优化估计方法,针对岩石抗剪强度数据中存在的异方差问题,引入了加权线性回归方法。在岩石抗剪强度的线性回归分析中,一般假定因变量观测值的观测误差都服从同一正态分布,但忽略了三轴强度数据中所存在的异方差问题。利用位于四川省西南地区的露天砂岩为研究对象,获取砂岩在不同围压下的三轴强度数据并应用加权线性回归方法进行分析并解决了数据的异方差问题。首先介绍了岩石抗剪强度的理论基础和相关的统计方法,然后详细阐述了加权线性回归的概念及应用范围。提出了加权线性回归的理论公式和检验方法,并解释了加权回归中的权重定义和计算方法。最后通过位于四川省西南地区的露天砂岩的试验数据进行验证,研究结果证明了加权最小二乘法在岩石抗剪强度参数估计中的有效性,研究成果可为抗剪强度参数的选取提供相关的理论依据。

某堆填土欠稳定高边坡抗剪强度参数取值研究

梧州市某楼盘在建筑安全影响范围内有一削坡形成的高度20~45 m的堆填土高边坡,存在较大滑塌安全隐患,需对该欠稳定高边坡综合整治处理。为取得符合实际的、经济合理的边坡设计抗剪强度参数,采用了综合法确定抗剪强度参数,即采用现场原位直剪试验、室内重塑土样试验、多元线性回归法等,综合分析确定欠稳定高边坡的抗剪强度参数。结果表明:采用综合法参数取值能优化边坡设计、缩短治理工期、节约治理费用,治理效果显著。

基于层次分析法的露天矿岩体抗剪强度参数研究

露天矿岩体抗剪强度参数影响边坡稳定和矿山安全,受结构面及地质环境条件影响,岩体抗剪强度很难直接和准确获取。文章通过工程上常用的岩块强度折减法、Hoek-Brown准则法和工程岩体质量分级标准法获得了岩体抗剪强度参数,在分析了各类方法问题的基础上,提出了基于层次分析法的岩体抗剪强度参数的确定方法,计算结果能综合反映岩体抗剪强度参数特征,为全面客观地确定露天矿岩体抗剪强度参数提供参考。

水土化学作用对离子型稀土矿体抗剪强度参数的影响机理

为研究水土化学作用对离子型稀土矿体抗剪强度的影响,将矿体分别浸泡于不同浓度的硫酸铵溶液中,明确硫酸铵浓度对矿体颗粒表面双电层中滑动层厚度和矿体颗粒间净作用力的影响,由此探讨了硫酸铵浓度对矿体抗剪强度参数的影响机理。研究表明:当硫酸铵溶液浓度由0.08 mol/L增大到0.23 mol/L时,矿体颗粒间最大净引力的绝对值由10.44 atm增加到13.20 atm,矿体中的黏粒和细粉粒逐步团聚成粗粉粒、极细砂和细砂,且硫酸铵浓度越高,黏粒和细粉粒团聚成的大颗粒团越多,黏性颗粒间的接触面积由0.089 m^(2)/g减小到0.052 m^(2)/g,故矿体的黏聚力减少;同理,当硫酸铵浓度由0.08 mol/L增大到0.23 mol/L时,矿体颗粒表面双电层中的滑动层厚度由3.12 nm减小到2.25 nm,矿体颗粒表面的双电层厚度减小,矿体颗粒间直接接触面积增大,且矿体中的黏粒和细粉粒逐步团聚成粗粉粒、极细砂和细砂,则矿体的滑动摩擦强度和咬合摩擦强度均增大,即矿体的摩擦强度增大,矿体的内摩擦角增大。

基于结构面粗糙度随机场表征的抗剪强度变异性

岩体结构面抗剪强度参数具有变异性是客观事实,而受限于室内外直剪试验成本而导致抗剪强度变异性指标获取困难是目前制约岩质边坡可靠度评价发展的主要原因之一。鉴于此,提出了一种利用少量实测结构面粗糙度曲线样本和岩块物理力学参数,结合JRC-JCS(joint roughness coefficient-joint compressive strength)剪切强度模型、随机场理论和非侵入式离散元数值试验,获取结构面抗剪强度参数变异性指标的方法。将此方法应用于某隧道进口段岩质边坡可靠度评价中,研究发现:(1)该岩质边坡主控结构面粗糙度纵坐标方差为0.012 5 cm2,相关距离为0.75 cm,生成的随机粗糙度曲线与实测样本相似;(2)结构面黏聚力和内摩擦角均值分别为0.427 MPa和54.9°,标准差分别为0.229 MPa和4.47°,变异系数分别为53.63%和8.14%;(3)此边坡稳定性系数服从正态分布,失稳概率为2.8%,可靠度为1.52。

三峡库区典型土质滑坡抗剪强度参数的敏感因素分析——以神女溪青石滑坡为例

三峡水库蓄水以来,水位的周期性升降影响岸坡土体的物理力学参数。考虑库区同一岸坡不同高程土体的环境影响因素不同,通过不同高程土体的物理力学参数试验,分析三峡库区典型土质滑坡抗剪强度参数的敏感因素。选取三峡库区典型土质滑坡神女溪青石滑坡,在滑坡不同高程取土,分别进行粒度成分分析试验、X射线衍射试验及不同含水量的直剪试验,通过对比分析同一滑坡不同高程土体物理力学参数的变化规律及滑坡抗剪强度参数对含水量变化的敏感性,揭示三峡库区典型土质滑坡抗剪强度参数的敏感因素。结果表明:神女溪青石滑坡不同高程土体的抗剪强度参数对含水量变化的敏感性与土体的颗粒级配、矿物组成及抗剪强度参数有较大的相关性;高程较低的周期性浸泡区,土体的颗粒级配、矿物组成及抗剪强度参数均使土体的抗剪强度在不同高程土体中最小,抗剪强度参数c值和φ值对含水量变化最为敏感;水位的周期性升降对三峡库区典型土质岸坡的土体强度和稳定性影响较大。

新疆某水利枢纽工程软弱结构面抗剪强度参数的试验研究

某水利枢纽工程位于伊犁地区,影响工程的主要问题为坝基岩体软弱结构面和断层的抗滑稳定问题。根据工程实际条件和软弱夹层特性,采取现场断层软弱结构面试验和室内模拟试验相结合,获得软弱夹层的抗剪参数。实践证明,把两种方法结合起来的试验成果可靠,尤其对一些不具备进行现场大型岩体软弱夹层抗剪试验的工程,采用室内中型直剪仪进 行剪切试验具有实用意义。

三峡库区滑带土抗剪强度参数的统计规律研究

收集和整理了近年来三峡库区地质灾害防治工程中近400处滑坡的勘察资料,采用地质分析和工程地质类比法,指出三峡库区内存在5类易滑地层。运用K-S有限比较法,对3 308组抗剪强度参数试验数据分类进行了拟合优度检验,发现5类易滑地层中滑坡滑带土的c、φ值一般均能接受正态和对数正态分布,但c值与φ值相比,最优分布服从对数正态分布者更多,而服从正态分布者更少。针对区内滑带土普遍含有碎石的显著特点,对φ值与碎石含量的相关关系进行了线性回归分析发现滑带土φ值与含石量呈现良好的正相关关系。

基于Copula函数的抗剪强度参数间相关性模拟及边坡可靠度分析

为了研究表征抗剪强度参数间相关性的Copula函数对边坡可靠度的影响规律,简要介绍了Copula函数的基本定义,收集了水利水电工程中4组岩基抗剪强度参数试验数据,采用AIC准则识别出表征抗剪强度参数间相关结构最优的Copula函数。提出了无限边坡失效概率计算的直接积分方法,以无限边坡可靠度问题为例系统地研究了Copula函数的类型对边坡可靠度的影响规律。结果表明:表征抗剪强度参数间相关性的Copula函数类型对边坡可靠度具有重要的影响,不同Copula函数计算的边坡失效概率具有明显的差别,这种差别随边坡安全系数的增加(或失效概率的减小)而增加、随抗剪强度参数间负相关性的增强而增大、随变异系数的减小而增大。常用的Gaussian Copula函数并不是表征抗剪强度参数间相关结构最优的Copula函数,Gaussian Copula函数构造抗剪强度参数的联合概率分布函数将会明显低估边坡的失效概率,不能为了计算简便而盲目采用Gaussian Copula函数表征抗剪强度参数间相关性。

三峡库区滑带土抗剪强度参数的影响因素研究

针对三峡库区滑带(体)土的多样性和复杂性及其抗剪强度参数的离散性,对影响滑带抗剪强度参数的主要因素进行了试验研究,这些主要因素有试点的地质代表性、试验尺寸、试验数量、应力大小、含水率及剪切面的形态等,尤其是性状不均匀的粉质粘土和碎石土,这些因素的影响更大。滑带性状在不同的部位是变化的,试点部位的选择直接影响参数的代表性,应根据剪切面的性状结合滑带的主要特征确定具有具有代表性的参数;对性状接近的滑带土进行了两种面积不同的比较试验,剪切面积宜大于2 500 cm2,否则,c,φ值有较大的离散性;在同一场地进行3组且每组5～6点的对比试验,根据1组6点不同正应力的组合得出的c,φ值最大相差0.5～1.0倍,说明1组试验的数量不宜少于5点;不同饱水状态的对比试验说明,含水率越大,c,φ值越低;正应力大小及其在各个试点上的分布应结合滑带的性状及滑带的埋深合理选择;对于性状不均匀的粉质粘土和碎石土,碎石含量和粒径大小在剪切面上的分布对c,φ值的影响也十分显著。因此,应在规程规范的基础上结合工程特点和滑带的环境条件制定合适的试验方案,尽可能减小误差,还应结合滑带的宏观特征及试点实际情况进行综合分析,提出具有代表性的参数建议值。