边坡系统稳定性的可靠性研究

论述了复杂边坡系统稳定性研究中引入可靠性理论的必要性。总结了边坡系统可靠性分析的研究内容和研究方法，其主要内容为：影响边坡系统稳定性因素的可靠性研究、可靠性计算模型的研究、边坡不稳定性空间预测的可靠性研究、边坡不稳定性时间预测的可靠性研究。分析了目前研究中存在的问题，提出了进一步研究的方向。

边坡系统演化的开放度研究

边坡是一个由多个子系统组成的开放系统 ,开放是其发展、演化的前提与基础。为了研究边坡演化过程的开放性问题 ,本文提出了边坡系统演化的开放度概念及其理论表达式 ,讨论了边坡演化的开放度P的变化及其与熵流的关系 ,从理论上解释了边坡系统的二重性 ,建立了边坡系统开放度研究的初步理论框架 。

边坡系统的变形行为特征及模型化研究

总结出边坡系统的变形行为具有趋势性变化与震荡性变化相耦合的特点 ,将边坡变形分解为趋势性变形、周期性变形和随机变形三部分叠加组合而成 ,分别推荐或引用了有关表达式进行描述 ,并建立了边坡系统的变形行为特征模型。实例计算表明 。

暴雨作用下排土场平台-边坡系统土壤侵蚀过程模拟研究

煤炭开采过程中会形成平台岩土紧实、边坡高陡松散的排土场,是露天煤矿土壤侵蚀最为严重的区域。排土场紧实平台的汇流作用是坡面径流侵蚀的主要动力,平台前缘出现的土体裂缝更是为地表径流涌入排土场提供优先路径,极大程度地增加排土场崩塌、滑坡、泥石流等水土流失灾害发生的可能性。研究降雨和微地形对排土场平台-边坡系统土壤侵蚀的作用机制可为露天煤矿排土场水土流失防治提供科学依据。以内蒙古胜利东二号露天煤矿南排土场为研究对象,利用相似模拟原理和土体裂缝等效模型建立排土场平台-边坡室内模型,采用人工模拟降雨试验研究不同降雨强度(90,120,150 mm/h)和土体裂缝深度(5,10,15,20 cm)条件下排土场平台-边坡系统土壤侵蚀演变过程、产流产沙特征和侵蚀沟形态特征。结果表明:排土场平台-边坡系统土壤侵蚀演变过程分为土壤溅蚀与面蚀、裂缝充水与坍塌、细沟侵蚀、裂缝贯穿、坡肩垮塌和稳定阶段6个阶段,土壤侵蚀过程是水力侵蚀和重力侵蚀共同作用的结果。当裂缝深度为5,10,15,20 cm时,排土场径流量依次为23.41,58.70,35.24,75.95 L,侵蚀量依次为3.79,19.66,23.01,34.57 kg;随着降雨强度的增大,径流量和侵蚀量均增大;当降雨强度为90 mm/h、裂缝深度为10 cm时,排土场在侵蚀前期形成泥流,其含沙量高达1.03 kg/L。排土场平台-边坡系统径流量和侵蚀量是土体裂缝和降雨强度共同作用的结果,其交互作用与径流量和侵蚀量达到显著和极显著水平。不同降雨强度和裂缝深度条件下,各时段土壤侵蚀量依次为对照的1.94~4.56,2.07~63.19,4.98~34.54,5.84~53.98,6.31~74.64,38.78~176.25倍,呈现多峰多谷的变化规律。随着降雨强度和裂缝深度的增大,排土场侵蚀沟数量减少,侵蚀沟长度、宽度和深度增大,溯源侵蚀越严重。

浅谈三维排水柔性生态边坡系统在水利工程的应用

三维排水柔性生态边坡系统是一种新型的边坡护砌方法,突破了传统的边坡护砌方式,目前已经在许多工程实践中得到了应用。结合新建州河暗渠渠首工程中对该系统的成功实践,从工作机理、工程部件、施工方法等几个方面对该种新型的边坡护砌方式进行简要的介绍,为该项新工艺施工提供可以借鉴的施工经验。

平朔东露天矿边坡系统安全管理

通过分析东露天矿南北两端帮、工作帮以及内外排土场边坡稳定性,评价目前矿坑整体边坡稳定水平,对处于基本稳定区域进行警示,为在生产中做好边坡巡视、边坡监测工作、优化靠帮边坡设计提供理论支持,确保露天矿边坡稳定。

边坡系统演化过程的混沌时间序列分析

边坡系统演化过程具有高度非线性特点,准确刻画系统演变内在规律对边坡稳定分析和预警至关重要。借助时间序列分析手段,利用自相关函数法确定边坡位移监测时间序列最佳延迟时间;利用G-P法确定嵌入维数和关联维数,继而重构位移序列相空间;利用小数据量法计算位移时序最大Lyapunov指数(M_(MLE)),借助关联维数和M_(MLE)对边坡系统演化过程进行混沌特征判定,确定影响边坡稳定的主要因素,挖掘边坡系统演变机理,并借助表征量实现边坡系统稳定性和稳定度分析。将该实测位移序列进行分段处理,描绘并分析其关联维数和M_(MLE)变化规律,指出边坡系统的演化规律一直存在混沌特性,这为边坡预警提供了借鉴。

绿维柔性生态边坡系统

4月17日,2008年度国际水利先进技术(产品)推介会在北京召开,来自美国、以色列、德国、澳大利亚等国家和地区以及国内70余家企业的近百项先进技术(产品)参加了推介。本次推介会特别邀请了行业主管部门业务司局、流域、地方水利厅的领导与专家到会,结合水利中心工作,根据流域与地方不同的科技需求作专题报告,进一步加大了技术交流的深度和广度,丰富了推介会的内容。自2003年以来,国际水利先进技术(产品)推介会已连续举办6届,成功推介近500项先进技术,其中有100多项先进技术(产品)受到国家财政支持并得到引进和推广。推介会自举办以来,得到国内外有关单位的热烈响应,受到社会各界的广泛关注,目前已成为国际水利新技术、新产品在中国集中展示的重要平台,为水利科技"产、学、研、用"各方开辟了一条交流与合作的畅通渠道,形成了先进水利技术交流的特有品牌,成为我国水利先进技术引进的主要信息源和储备库。水利部引进国际先进水利科学技术计划支持的项目,有60%以上来源于推介会的推荐。为便于广大读者全面了解推介情况,本刊"技术广场"栏目开辟"948专项技术"专拦,定期刊出有关技术。本期资讯结合当前水利技术需求现状,介绍了绿维柔性生态边坡系统、多效集成化饮用水净化设备、微变形监测系统等几项水利适用技术。

岩体边坡稳定性的灰色系统类比预测

将复杂的岩体边坡系统视为一个灰色系统 ,在综合分析岩体边坡影响因素的基础上 ,采用表征边坡岩体稳定性的复合指标作为评判其稳定性的因素 ,给出了一种基于复合指标的边坡岩体稳定性的灰色系统类比预测模型 .算例结果表明 ,该法简单、直观、实用性强 ,有较好的预测结果 。

边坡系统可靠度区间估计方法

提出了一种高效边坡系统可靠度区间估计方法.首先,介绍了边坡系统可靠度点估计方法,采用Copula理论构建了抗剪强度参数相关结构并在此基础上提出Copula空间的子集模拟方法.其次,采用Bootstrap方法模拟了土体抗剪强度参数的统计不确定性.最后,基于以上方法提出了边坡系统可靠度的区间估计方法,并以一个均质边坡算例进行了说明.结果表明:子集模拟方法能够在准确估计边坡系统可靠度的同时大幅提升计算效率;Bootstrap方法可以较好地模拟土体抗剪强度参数的统计不确定性;考虑到抗剪强度参数的统计不确定性,不应仅仅将边坡系统可靠度表征为单一可靠度指标,而是应表征为具有一定置信度水平的置信区间;随着样本数目的增多,边坡系统可靠度指标的置信区间会随之变窄;随着边坡失效安全系数阈值的增大,其系统可靠度指标的均值将会减小,同时其系统可靠度指标的置信区间也将会随之变窄.

露天矿排土场平台-边坡系统侵蚀形态及径流产沙特征

露天矿排土场平台径流汇集量大且急促,常导致边坡发生强烈沟蚀。排土场平台-边坡系统集中来水条件下的侵蚀过程研究仍十分薄弱。本研究以平台-边坡系统为对象,采用野外放水冲刷试验方法,研究不同放水流量(48、60、72、84 L·min^-1)下系统径流、产沙及侵蚀形态演变规律。结果表明:48 L·min^-1流量时,平台-边坡系统以细沟侵蚀为主,60~84 L·min^-1流量下系统发育形成切沟。平台、边坡流速随放水历时呈突变-波动-稳定变化趋势,平台流速小于边坡径流流速,减幅为8.3%~67.1%,边坡流速为边坡上/下部最大,较中部增加18.5%~44.6%。平台和边坡产沙率随放水历时呈现突变-波动-稳定3个阶段,边坡产沙率高达平台的17.4倍;平台上细沟侵蚀产沙量占比高达86.6%~95.1%,60~84 L·min^-1流量下边坡切沟侵蚀产沙量占比高达69.2%~86.6%。平台侵蚀沟宽深比大于边坡,边坡宽深比为边坡上部最小,边坡中/下部最大,是边坡上部的1.36~1.93倍,侵蚀沟沿平台至坡脚总体上呈"宽浅-窄深-宽浅"式发展;48 L·min^-1流量下侵蚀主要集中在平台与边坡中部,侵蚀体积占比分别为29.9%、26.8%;60~84 L·min^-1流量时,侵蚀集中在边坡上部,占总侵蚀体积的36.1%~44.7%。结果可为陕北露天矿排土场平台-边坡系统沟蚀防治及侵蚀产沙模型的建立和修正提供参考。

动荷载作用下边坡锚固系统合理设计探讨

爆破、地震或列车振动等动荷载作用下,边坡锚固系统易产生锚筋松弛、夹具损伤、注浆体拉裂及界面粘结失效等情况,影响其预应力赋存状态、加固效果和耐久性。基于动荷载作用类型和锚固系统动力响应特征分析,提出了动载下不同地层内的锚固段合理结构设计方案和锚筋抗拉安全系数及锁定荷载的建议。动载下自由段(外锚固段)宜设计为全粘结型或增设多级反锚装置,形成岩土自锁锚固,以控制预应力损失和防止锚头或自由段破断造成突发性灾害;在水泥基灌浆体中掺入钢纤维或树脂纤维,可改善锚固体抗裂性能,提高其抗疲劳和抗冲击能力;建议优先采用防腐性能卓越的填充型环氧涂层钢绞线,以提高锚固体在动载破裂时的耐久性。

海州露天煤矿边坡变形监测系统

为及时掌握露天矿边坡变形规律,基于GPS监测技术、网络通讯技术和计算机等技术,建立了一套实时动态反映边坡变形的自动化监测系统。系统采用高精度GPS获取监测点的三维坐标,利用GPRS通讯模块将数据打包发送至计算机,并通过软件处理自行解算成图,实现边坡变形的自动化监测。以海州露天矿北帮为监测对象,经过一段时间的监测,监测结果表明:边坡平均水平位移变形为52.6 mm,平均垂直位移变形为17.3 mm,平均水平位移速率为0.33 mm/d,平均垂直位移速率为0.11 mm/d。边坡变形监测系统的构建实现了边坡变形的高精度、自动化监测,为灾害的动态预警和安全决策的及时制定提供了有效的技术支持。

边坡锚杆锚固系统固有频率及其参数影响分析

基于一定假定,建立了边坡锚杆锚固系统自由振动力学模型,获得了锚固系统固有频率及对应振型计算公式,通过算例,对比验证了理论计算公式的可行性;同时,还分别从锚杆长度、坡面附加质量dM以及刚度系数k三方面开展了边坡锚固系统固有频率参数影响分析,探讨了之间内在规律:锚杆长度和k值均对低阶固有频率的影响较小,而对高阶固有频率大小影响则较大;附加质量对锚固系统固有频率影响较小;边坡锚固系统在一定条件下具有线性振型固有频率。

露天矿边坡工程系统演化过程

露天矿边坡工程系统演化过程中,常会发生崩塌、滑坡及大变形等灾害。在分析边坡工程系统特征的基础上,分析了边坡工程系统的结构、边界、环境;阐述了边坡工程系统的演化过程及其演化特征;提出了边坡工程系统的演化控制变量及灾害控制思路。

边坡工程系统稳定性薄弱部位的预测与控制

基于岩体工程失稳的“突破观点”，采用块体理论方法预测了某复杂边坡工程系统进口顺层边坡的薄弱部位——块体系统分布，在监测分析边坡块体系统动态稳定性的基础上，提出了边坡加固处理方法．根据有限元数值模拟与位移监测分析，预测确定了该边坡系统出口“上硬下软”逆向边坡的稳定性薄弱部位及控制因素，并对这些薄弱部位的加固方法及效果进行了分析．

高速公路边坡数据库管理系统开发

高速公路边坡稳定性分析,是高速公路建设的一项很重要的工作与重点内容。文章以边坡实时监测系统研究系统得出的数据为基础,基于.NET为基础开发平台,建立了边坡数据库管理系统。该系统包含边坡的基本数据、开挖前每段合同段的实时照片、每一开挖级数的实时照片及工程情况与边坡稳定性分析的建议和措施。可为高速公路的建设和运营管理提供技术支持。