折线边坡稳定计算方法探讨

折线边坡稳定分析方法很多,不同计算方法的假设条件不同,得到的安全系数和边坡剩余推力大小也不相同。采用哪种方法计算较为合理、准确,在工程设计中有必要加以澄清。通过具体算例,分析探讨不同计算方法的优缺点,给出折线边坡稳定分析的推荐方法。

三维加筋折线边坡稳定性上限分析

基于极限分析上限定理,建立了三维加筋土折线边坡的旋转破坏机制,推导了内能耗散和外力功率的解析表达式,同时考虑了加筋强度系数、水平地震力系数以及高度系数、坡角、宽高比等三维折线边坡几何参数对稳定性系数的影响并绘制了相关图表。结果表明,就凸状折线边坡而言,稳定性系数随着上坡角增大而减小,随上级高度系数增大而增大;当宽高比小于4时,三维效应对边坡稳定性系数有较大影响;边坡稳定性系数随加筋强度系数增大而直线增大,采用加筋层提高边坡稳定性效果显著。

折线坡形挡土墙主动土压力计算方法研究

折线坡形边坡由于其填土面形态与经典土压力理论假设条件不符,无法直接使用经典土压力理论求解。依据挡土墙背后楔形体静力平衡原理,建立墙后多边形楔形体侧压力分析力学模型,得到总侧压力关于破裂角的函数表达式,通过求其极值,得到主动极限平衡状态墙后填土破裂角和主动土压力。分别求得坡顶地表局部水平边坡、坡顶地表局部倾斜边坡主动土压力计算公式,与现行规范方法对比表明,克服了现行规范折线坡形挡土墙上主动土压力计算方法不考虑墙土摩擦力的不足,所得土压力合力及倾覆力矩均小于规范方法计算结果,与图解法方法计算结果一致,且避免了图解法繁琐的作图工作。针对实际工程中经常出现的坡顶地表局部倾斜边坡,提出了将坡顶地表局部倾斜土层折减为均布荷载的折算系数,简化了土压力计算方法。

折线型滑裂面边坡的稳定性问题研究

边坡稳定性问题一直是土木工程中研究的热点。自瑞典圆弧法以来,对圆弧滑裂面的研究甚多。虽然折线型边坡同为一种极为常见的边坡类型,但对其稳定性安全系数的研究并不多见。本文从边坡稳定性问题入手,利用改进后的圆弧法,研究了折线型滑面边坡稳定分析计算方法,提出了折线型滑面边坡稳定系数的计算公式和分析模型,并在其适用性方面与圆弧法加以比较。

基于集成学习和LEM的折线型边坡稳定性评价方法

传统边坡稳定性力学分析方法计算效率有限且往往需要借助专业软件,不利于推广.机器学习作为一种高效分析手段可应用于边坡稳定性评价.基于随机生成的大量折线型边坡样本,通过极限平衡法(LEM)求解安全系数,从而构建边坡安全系数数据库,通过集成神经网络模型建立LEM代理模型.分别采用Bagging和AdaBoost.R2两种算法构建集成神经网络,建立折线型边坡安全系数预测模型,通过实际边坡工程案例进行了验证,并与单神经网络进行了对比.通过ROC曲线分析法评价各个模型性能,确定合理的安全系数阈值.结果表明两种集成模型性能显著优于单神经网络模型,其中单神经网络模型的AUC值为0.826,AdaBoost.R2模型为0.893,Bagging模型为0.929,更能准确辨别边坡的稳定性情况.提出的方法能快速、准确地评价折线型边坡稳定性,为区域性大量边坡的稳定性快速评价提供工具.

某高速公路边坡塌方处治研究

以云南某高速公路路堑边坡出现大塌方为背景,该塌方土体横宽约56m、纵长约138m,滑坡体厚度约10m,面积约5796m^(2),滑坡体体积约7.7万m^(3)。为保证路堑边坡线外村庄安全,确保边坡土体的稳定,综合考虑安全、经济、用地等因素后,拟采用坡顶及坡脚设置两排抗滑桩以及局部十字锚方案对边坡进行处治。按方案施工后,滑坡体变形和位移得到有效控制,周围村庄安全得到进一步的保证,累计减少项目各类成本800余万元。

抗滑桩加固折线型边坡稳定性的数值分析

基于大型通用有限元分析软件ABAQUS,采用理想弹塑性有限元强度折减法从数值模拟角度探讨抗滑桩对不同形状边坡稳定性的影响,并讨论失稳判据的适宜性。首先,利用ABAQUS建立二维、三维直线型和折线型边坡模型,分别采用传统的3种失稳判据判定其稳定性,结果表明塑性区贯通和位移拐点得出的安全系数具有一致性,而计算不收敛所得结果存在偏差。其次,对比分析直线型和“凹型”以及“凸型”边坡在不同布桩位置下的稳定安全系数。最后,依据上述最优桩位对比分析不同桩长、桩间距、桩截面尺寸对“凹型”和“凸型”边坡的稳定性影响。研究发现:4种影响因素存在相互制约的情况,实践中应综合考虑。