基于Bishop法假定的边坡临界滑动场方法及应用

针对边坡临界滑动场方法一般选取剩余力作为控制指标的局限,基于简化Bishop法假定,在给定安全系数下,对圆弧滑动面和非圆弧滑动面分别选用剩余力矩(滑动力矩与抗滑力矩之差)和剩余法向力力作为控制指标,从众多的可行滑动面中选择控制指标最大的那个滑动面作为给定安全系数下的危险滑动面,不断变化安全系数直至找到控制指标最大值等于零的危险滑动面作为边坡临界滑动面,形成基于Bishop法假定的边坡临界滑动场方法。将该新方法应用于2个典型土坡的稳定性分析中,通过比较分析证明该方法与常规的Bishop法得到了一致的结果。

圆弧滑动法中总应力法和有效应力法适用性辨析

针对地下水条件下圆弧滑动法中总应力法和有效应力法2种计算方法的假定,指出总应力法是从土条整体极限平衡角度分析的直观方法,但仅考虑了滑弧面上的水压力,在不考虑土条侧向作用力的瑞典条分法中使得安全系数计算值显著降低,需采用修正的总应力法公式;而有效应力法是以浮力形式综合考虑土条各侧面(含滑动面)上水压力的隐性方法,虽不完全符合瑞典条分法不考虑土条侧向作用力的假设,但能较总应力法更便捷和准确地得到安全系数,且在此基础上用流网法分析渗流力对土坡稳定影响更为合理.而在考虑条间力的毕肖普法中,考虑土坡顶面水压力抗滑力矩的总应力法和考虑土条浮力的有效应力法在数值计算上完全等价,静水条件下有效应力法计算较为便捷,而有渗流作用时,则是总应力法更加方便.

对计算复合土钉支护整体稳定性的圆弧滑动法的改进

对计算复合土钉支护整体稳定性的圆弧滑动法进行的改进,一是考虑到滑裂面不再是一个完整的圆弧,滑动区和坑底的圆弧不具有相同的圆心和半径;二是考虑到基坑土层初始应力的影响。根据该思想计算了大量实例,并且将其与未改进的方法做比较,得出使用改进方法的稳定系数下限值。

用Bishop法自动搜索某高速公路边坡最危险滑动面

采用简化Bishop法的自动搜索最危险滑动面条分法对常张高速公路K123边坡进行了分析,在分别考虑自重影响、自重和地下水同时影响、自重和地下水与地震同时影响3种工况下,搜索了每一工况的最小安全系数,并对得到的有限个安全系数进行了计算,计算结果表明该边坡必须加强支护以确保安全.

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。

浅谈圆弧滑动面的验算法

以自重作用下的简单黏性土坡为例,说明验算土坡稳定性的计算步骤。

求解边坡临界滑动面的分布估计算法

在求解边坡临界滑动面问题的优化算法中,大多都存在结构复杂、参数取值困难或寻优效果差的缺点。为此,将基于高斯分布模型的分布估计算法与基于简化Bishop法的滑面安全系数计算模型相结合,建立具有简单生物协同和竞争思想的临界滑动面搜索新方法;然后,针对3自由度问题,设计了一种局部搜索方法,以弥补分布估计算法局部搜索性能差的劣势。将标准方法和改进方法分别应用于边坡断面复杂度依次递增的3道算例中,完成对标准方法正交试验结果的极差分析和多因素方差分析,并实现标准算法与改进算法计算结果的对比分析。结果表明:(1)标准分布估计算法可以计算出边坡的临界滑动面;(2)当算例简单时,各控制因素都不会对计算结果产生显著性差异;当算例复杂时,只有种群规模呈现出显著性;(3)改进算法比标准算法的计算结果更佳、搜索速度更快,且有效降低了种群规模大小对计算结果的影响。探索分布估计算法在边坡临界滑动面搜索问题中的应用,为解决该类问题开辟出了一条新的研究途径。初步校验表明,该模型鲁棒性更好,具有广阔的应用前景。

复杂边坡非圆弧滑动面求解的类电磁机制算法

针对复杂边坡非圆弧滑动面求解,结合双层搜索机制,将类电磁机制算法作为第1层搜索方法,将粒子数较少的类电磁机制算法或复合形法作为第2层搜索方法。研究结果表明:本文的2种算法与其他算法相比所得结果都比较接近,证明本文方法的有效性;左右交点位置对安全系数影响的敏感度于滑动面其他节点的低;复合形法作为第2层搜索方法,其计算精度比采用类电磁机制算法的略高,但迭代次数成倍增加;算例中可能存在若干条滑动面,安全系数相差很小,但滑动面位置有差别。

圆弧滑动法求地基承载力(下)

从式(10)和式(11)可以看到,与建筑物尺度有关的γB_e/σ项,只占K值的一小部分,这意味着不宜用滑弧法来研究砂基上的建筑物尺度。 尤其有问题的是,计算出的K值的意义不明确。与纯粘土(C】0、φ=0)

圆弧滑动法求地基承载力(上)

本文通过对圆弧滑动法、极限平衡理论解和极限承载力公式的比较论证,指出采用滑弧法时宜于选用的弧心区域、滑弧、力的计算图式以及相应的安全系数。运用文中所述的方法还可求得多层土地基的近似等价均质地基土强度。还讨论了验算直立挡土墙地基整体稳定性与验算土坡稳定性的差异。

边坡稳定性计算中圆弧滑动法与传递系数法的差异

结合具体的工程案例采取圆弧滑动法和传递系数法对边坡进行稳定性计算,根据计算结果分析两种计算方式对边坡稳定性判断的差异。结果显示同种工况下同一计算剖面两种计算方式的计算结果有差异,但对于边坡整体稳定的宏观评价基本相同。实际工作中宜采用两种方法分别对其进行计算,依据边坡现状结合计算结果综合判断边坡的稳定性。

基于圆弧型滑动法的某尾矿渣稳定性分析

以某尾矿渣治理工程为例,基于圆弧型滑动法,对天然状态和暴雨饱和状态下的尾矿渣稳定性进行了定性和定量综合分析及评价。结果表明:水(降雨和河流)以及人为活动是诱发堆渣体发生失稳的主要因素,天然状态下堆渣体处于稳定状态;暴雨饱和状态下堆渣体处于欠稳定状态或不稳定状态。通过野外勘察和室内试验,确定了矿区地质环境治理所需的有关岩土物理力学参数,依此提出了安全经济、合理可行的治理方案。

圆弧法与直线滑动法相结合计算土岩共存边坡下滑力

边坡下滑力的计算是边坡治理工程设计的重要步骤，下滑力计算的准确性和合理性，将直接决定边坡治理方法、整治费用以及治理后的使用期限等。通过对昆明某边坡治理工程下滑力的计算方法，选取的三种计算结果进行比较、分析后认为，对于土层与岩层共存的边坡，采取圆弧滑动与直线滑动相结合的方法计算边坡下滑力，是科学、合理、可取的。

圆弧滑动法计算在深基坑支护设计中的应用

深基坑支护是很多工程建设的施工重点和难点,而其中深基坑支护设计是保证深基坑工程施工作业安全的前提条件。现以房屋建筑工程中深基坑工程为例,从根据基坑边界和土层条件不同,经过圆弧滑动法计算,分析深基坑边坡稳定性后设计为喷射混凝土放坡护坡和排桩支护(排桩间采用土拱作法支护),来重点阐述圆弧滑动法计算在深基坑支护设计中的应用。

基于加速混合遗传算法搜索复杂边坡的最危险滑动面

基于简化Bishop条分法分析复杂边界边坡的稳定性,以圆弧滑裂面与边坡面的左右交点的两个X坐标——XL和XR以及滑裂面圆心坐标的Y坐标——Y0作为设计变量,提出一种加速混合遗传算法(AHGA)对设计变量进行优化。该方法是通过把无约束优化的Powell算法作为一个与遗传算法的选择、交叉和变异平行的算子,嵌入到改进的实数编码遗传算法中而得到的,它同时具有两个方法的优点,有较强的自适应能力,使得收敛速度加快,还有可能搜索到最优化问题的全局最优解。通过一高速公路边坡工程实例验证,加速混合遗传算法(AHGA)搜索到的圆弧滑动面与现场勘察结果很吻合,优于简单遗传算法(SGA)。

土坡稳定分析简化Bishop法的数值解

建立了适于边坡稳定分析简单的平面直角坐标系,得到了该坐标系下的边坡稳定分析瑞典圆弧法的积分表达式,与张天宝法进行了验证和对比;提出了基于边坡稳定分析简化Bishop法原理的积分法,推导了其安全系数Fs积分表达式,编制了数值积分计算和图形处理程序,并进行了工程应用,实践证明该方法的正确性。

基于余力矩的边坡临界滑动场方法及应用

基于常规极限平衡条分法的瑞典法、Bishop法以及不平衡推力传递法的条间力假定,将圆弧滑动面整体的滑动力矩与抗滑力矩之差定义为余力矩,在给定的安全系数下,利用简单有效的和声搜索算法寻求余力矩最大的滑动面作为给定安全系数下的危险滑动面,变化安全系数直至找到的危险滑动面的余力矩为零,该危险滑动面即为边坡的临界滑动面;鉴于取矩中心对计算结果的影响,对于非圆弧滑动面,采用滑面滑出端的余力替代余力矩作为控制指标,采用与圆弧滑动面下类似的寻找步骤即可得到非圆弧滑动面下的临界滑动面.通过两个典型土坡的算例分析证明了本文方法的可行性.

简化Bishop法的剩余下滑推力计算方法研究

简化Bishop法是评价圆弧形滑动面滑坡稳定性的“严格”方法,计算方法简便、精确,已有相关学者研究了其严格性,但却没有与之相适应的滑坡剩余下滑推力解析法,给滑坡(边坡)的综合治理带来了一定困难。本文从简化Bishop法计算原理出发,考虑坡体自重、外力、水平地震力、滑动面处的孔隙水压力等,利用力多边形法则,得到了两类简化Bishop法剩余下滑推力分析模型,即:Ⅰ型(Ti≥0)和Ⅱ型(Ti<0);针对两类模型推导出了第i-1条块的下滑推力,然后,使Fi-1参与到第i条块的力多边形受力模型中,从上往下逐条块计算下滑推力,进而推导出条块i的剩余下滑推力解析计算公式。该解析法与传递系数法隐式解所计算的剩余下滑推力进行比较,总体上呈现出简化Bishop法剩余下滑推力高于传递系数法隐式解,两者的剩余下滑推力差值随着安全储备的增大而减小,且该解析法适用于安全储备要求较高的滑坡(边坡),该解析法为圆弧形滑动面滑坡(边坡)治理设计提供了一定的理论依据。

双重变异遗传算法及其在临界滑动面搜索中的应用

针对传统的优化算法难以在具有变量多、约束条件复杂、局部极值点多的边坡临界滑动面搜索中取得较好效果的问题,提出双重变异遗传算法(DMGA)。一方面,该算法通过探测变异操作提升算法的局部寻优能力,通过直接变异操作提升算法的全局寻优能力,两者的结合使算法能够在搜索的广度与深度上达到较好的平衡;另一方面,算法采用考虑个体适应度值与进化代数的自适应交叉概率及自适应变异概率,使算法在进化的早期能够增加种群的多样性,在进化的后期能够保护较优的个体不受破坏。将该算法与简化Bishop法相结合,对澳大利亚计算机应用协会(ACADS)提供的考核题及一个海堤边坡工程实例进行分析,计算结果表明:(1)对于均质边坡和非均质边坡,该方法均能准确搜索到边坡的临界滑动面及相应的安全系数;(2)与仅进行直接变异或探测变异的遗传算法相比,双重变异遗传算法具有更强的全局搜索能力及更好的鲁棒性,具有广阔的应用前景。

边坡稳定Bishop法的实施新方法

Bishop条分法是边坡稳定分析的常用方法,传统Bishop简化法以圆弧滑动面作为前提。基于力平衡推导出适合非圆弧滑动面的安全系数计算方法,给出考题验证,在直线滑动面情况下,给出力学对比分析。