Assessment of bearing capacity of interfering strip footings located near sloping surface considering artificial neural network technique

The bearing capacity of interfering footings located near the slope face suffers from reduced bearing capacity due to the formation of the curtailed passive zone. Depending upon the position of the footing, their spacing and steepness of the slope different extents of bearing capacity reduction can be exhibited. A series of finite element investigation has been done with the aid of Plaxis 3 D v AE.01 to elucidate the influence of various geotechnical and geometrical parameters on the ultimate bearing capacity of interfering surface strip footings located at the crest of the natural soil slope. Based on the large database obtained from the numerical simulation, a6-8-1 Artificial Neural Network architecture has been considered for the assessment of the ultimate bearing capacity of interfering strip footings placed on the crest of natural soil slope. Sensitivity analyses have been conducted to establish the relative significance of the contributory parameters, which exhibited that for the stated problem, apart from shear strength parameters, the setback ratio and spacing of footing are the prime contributory parameters.

复杂地质背景下大陆坡脚点的确定方法:以莫桑比克南部陆缘为例

针对复杂地质背景下的大陆架划界问题,提出了一种新的大陆坡脚点(foot point of the continental slope,FOS)确定方法。该方法基于水深平均梯度变化计算坡脚点所在位置,并结合相反证明以及凸包性、分段性、连续性原则进行优化。以莫桑比克南部陆缘为研究区域,利用2021年实测的高精度多波束地形数据,应用该方法提取了大陆架划界最关键的依据——FOS,并与联合国大陆架界限委员会使用的Geocap软件提取的结果进行对比,确认了相同的FOS位置,证明该方法是准确有效的。

静态水位和坡脚压载对库区造地高边坡稳定性的参数影响分析

本文运用有限元边坡稳定分析软件GeoStudio,针对含有机质土层地基上的库区造地高边坡,考虑饱和与非饱和渗流理论,建立了有限元分析模型,分析了水位参数和坡脚压载参数对边坡整体稳定的影响。分析结果表明:在边坡高度一定的情况下,边坡最小稳定安全系数随着水位相对高度的升高先降低后增加,在水位与地面齐平时,边坡安全系数达到最小;坡脚压载的合理高度应小于边坡高度的30%~50%,压载有效长度与压载高度的比值约为坡度倒数的10倍。

条形基础荷载对边坡稳定性影响与加固研究

西部山区土地资源贫乏,为了合理地利用土地资源经常在边坡上修筑各类建筑物与构筑物,由于基础荷载会影响边坡的稳定性,荷载过大甚至会引起滑坡,造成生命与财产的重大危害。对此,以坡顶条形基础荷载作用于边坡稳定性为研究模型,应用M-C线性破坏准则结合极限分析上限定理,分析附加应力对边坡稳定性的影响。对于稳定性较差的土质边坡,采用抗滑桩进行超前支护,研究地震荷载作用下超前支护桩加固边坡的抗力荷载、临界屈服加速度的影响因素。为坡顶条形基础荷载下边坡稳定性分析与超前支护设计提供一种合理的计算方法。

基于水平应变监测信息的边坡稳定性评价研究

基于有限元法,建立了3个不同坡顶距的边坡数值模型,通过在条形基础上施加逐渐增加的附加荷载,得到了边坡的位移、应变响应,探讨了边坡的破坏形式,分析了边坡不同高程处测线最大水平应变与边坡稳定性系数的关系。研究表明:随着基础荷载的逐渐增加,土体的水平应变也逐渐增加,但最大水平应变和最大水平位移出现位置并非出现于滑动面上,但通过水平应变分布可以观察土体的局部应力状态;边坡稳定性系数与测线最大水平应变之间存在一定的拟合关系,当坡顶距较小时,可采用对数函数或幂函数进行拟合,当坡顶距较大时,可用线性函数进行拟合;综合比较不同坡顶距的边坡模型中不同测线最大水平应变与稳定性系数的相关系数,发现最佳监测区域在边坡的中上部。

外大陆架坡脚线自动绘制研究

大陆坡脚是一项重要地形特征,可作为扩展大陆架的权利和划定其外部界线的基础。严格遵照联合国76条规定,基于ArcGisEngine平台,依托我国多比例尺基础地理数据和水深数据,根据海底地形确定外大陆架大陆坡脚点,然后选择合适的点自动连线生成坡脚线。该方法的研究对于我国外大陆架的划界有着非常重要的参考作用。

临坡条形基础极限承载力上限计算

利用极限分析中的机动法,构建临近边坡条形基础承受极限承载力的二维机动许可破坏模式.根据外力功率与内部耗能相等获得极限承载力的目标表达式,并把其转化成了一个求含有非线性约束的极限承载力上限解最小值问题计算模型.通过编制和调用计算程序,对建立的计算模型采用序列二次规划法(SQP)进行了优化求解.研究结果表明:边坡倾斜程度δ和岩土体内摩擦角φ对临坡条形基础地基承载力影响较大;边坡坡角δ的增加将使地基破坏区域发生显著变化,使各分项系数Nγ,Nc,Nq迅速减小;而内摩擦角φ增加对Nγ、Nc、Nq的影响则相反.

坡脚型场地对滑体运动的减速机制研究

在野外滑坡现场调查的基础上,采用通用离散元程序(UDEC)构建基本几何模型,对坡脚型滑坡运动-停积过程进行模拟,研究了坡脚型场地条件(坡角及下垫面摩擦系数)对滑体运动的减速机制。通过各监测点的减速分布曲线的对比分析可知,在滑坡规模相同的条件下,坡脚型滑坡的减速阶段运距随着坡角的增加呈先增大而后减小的变化趋势。而由撞击坡脚引起的能量传递现象则是决定减速阶段运距长短的关键,也是造成同等规模下滑坡运距存在差异的原因。同时,下垫面摩擦系数越低,位能转化为动能的程度也越高,遭遇坡脚后滑体的碎屑化更加严重,导致运距更远。

龙滩水电工程左岸B区边坡压脚工程效果分析

龙滩水电工程左岸蠕变体B区边坡的变形和稳定是工程安全的关键。根据边坡地质与稳定性分析,边坡的整体稳定性主要取决于坡脚岩体的稳定性,因此,B区边坡治理采取了压脚的工程措施。本文采用数值模拟方法(三维离散单元法)分析了压脚前后B区边坡的整体稳定性,结果表明B区边坡压脚工程可有效控制边坡岩体的变形。同时,数值分析结果也与边坡地表和深部位移动态监测结果一致,证明了压脚工程的显著效果。

下限原理在岩土工程中的应用

采用极限分析下限原理求解了岩土工程中基础的极限载力和边坡的安全系数。求解过程中把有限元法和非线性规划相结合,把整个结构离散化,设定每个结点的应力,把原问题变成一个以边坡的稳定安全系数或基础的极限承载力为目标函数,以结点应力为优化变量,以对可静应力场的各种制约为约束条件的非线性规划问题。采用序列二次规划法求解该非线性规划问题,得到了人为构造的严格满足应力边界条件、平衡微分方程、不违反Mohr-Coulomb或Drucker-Prager屈服准则的应力场,解决了三维可静应力场的构造问题。算例分析表明,本文的方法是正确、可行的。

临坡矩形浅基础地基极限承载力的上限分析

为深入探讨临坡矩形浅基础地基的破坏机理,提出一种三维双侧破坏模式,该破坏模式充分考虑了基础内侧土体抗剪强度对临坡地基承载力的影响,且能较好反映基础两侧滑块形状和尺寸的非对称性.同时对该多滑块组合破坏机构提出一种简化构造方法,该方法既能有效反映矩形基础地基的三维端部效应,又能避免复杂的坐标求解和曲面积分运算,更便于工程实际的应用.然后,在该破坏模式基础上引入极限分析上限理论,建立出一种新的临坡矩形基础地基承载力确定方法,并运用SQP优化算法实现极限承载力上限求解.最后,结合工程实例,与现有其他理论研究方法和ABQUS有限元分析方法计算结果进行对比分析,验证了本文方法的可行性和合理性.

基于Meyerhof理论的临坡地基极限承载力简化分析方法

针对现有临坡地基承载力研究方法中采用竖向均布作用力代替基础埋深影响而不能充分考虑埋深内土体抗剪强度贡献的问题,引入Meyerhof理论.首先,基于临坡条形基础地基的工程特点,通过研究其破坏机理,构建出考虑临坡条形基础埋深内土体抗剪强度作用的单侧滑移破坏模式.然后,在此破坏模式研究基础上,基于Meyerhof理论求解基础埋深内土体抗剪强度影响作用的思路,通过引入刚体极限平衡分析方法,导出了能够反映临坡条形基础埋深内土体抗剪强度作用、基础距坡顶距离、基础两侧埋置深度不同以及基础两侧侧壁与土体摩擦作用影响的临坡条形基础地基极限承载力简化计算公式,较已有研究成果计算方法更简便,更具工程适用性.最后,通过工程实例计算分析并与现有研究分析方法对比分析,表明了本研究方法的可行性与合理性.

抚顺西露天矿综合治理与整合利用阶段性方案

为推动西露天矿综合治理和整合利用,秉承抚顺矿业集团“回填压脚、覆盖灭火、疏截蓄用”与“生态修复”相结合的多灾并治方式理念,对矿坑阶段性综合治理整合利用方案进行分析。结果表明:采用回填压脚、削坡减载、清挖火根、覆盖灭火、生态修复等方式,可有效防治地质灾害的发生,保障了矿坑边坡安全,为近期综合治理工作提供可靠的技术支撑。

侧扫声纳在水下坡脚线位置探测中的精度分析

根据国家海洋局印发的《海籍调查规范》,填海工程用海范围算至填海边坡水下坡脚线。在填海工程竣工验收中,水下坡脚线主要使用侧扫声纳获取。通过对侧扫声纳探测水下坡脚线位置的误差来源进行分析,提出了一系列提高侧扫声纳水下坡脚线位置探测精度的措施,并将其应用到实际工作中,对侧扫声纳水下坡脚线位置探测精度进行了验证。结果表明,侧扫声纳在填海工程水下坡脚线探测中的位置精度满足《海籍调查规范》中水下坡脚线平面位置精度要求。

基于滑移线场理论的临坡地基承载力简化分析方法

在现有相关研究基础上,探讨了无重土平地基Hill破坏模型及其承载力滑移线解和斜坡地基Hill破坏模型及其承载力滑移线解,提出临坡条形基础地基破坏模式应是介于平地基破坏模式和斜坡地基破坏模式两种临界状态之间的一种连续变化模式,在相同边界条件下,改变坡顶距的临坡地基极限承载力滑移线解答则是介于这两种地基状态间的一个连续函数解,并据此构建出临坡条形基础无重土地基的双侧不对称Hill滑动破坏模式.在此研究基础上,通过引入宽度比系数将基底分为两个均布受压区,采用"等代自由面"简化边坡面上滑块的应力影响作用,使临坡一侧受压区极限压力可直接用已有斜坡地基滑移线解表示.通过分析宽度比系数、坡顶距和破坏模式之间的关系,设定了宽度比系数函数,建立出基于滑移线场理论的临坡地基极限承载力确定方法.通过与现有研究成果的对比分析,表明了本文研究方法的可行性与合理性.

基于双侧非对称破坏模式的临坡地基承载力极限平衡分析方法

地基极限承载力的分析与计算是临坡基础设计的重要依据。首先,结合临坡条形基础地基工程的特点,通过深入研究其破坏机理,借鉴现有临坡地基破坏模式确定的经验,构建出考虑临坡条形基础地基破坏模式双侧性与非对称性特征的地基合理破坏模式;其次,在上述临坡地基破坏模式研究基础上,引进刚体极限平衡分析方法,导出反映破坏模式双侧性与非对称性以及基础与坡顶距离影响的临坡条形基础地基极限承载力分析模型;然后,采用序列二次规划优化分析方法,解决双侧性与非对称性引起的地基破坏几何模型的不确定性问题,建立临坡条形基础地基极限承载能力的确定方法;最后,采用该文及现有相关研究方法对工程实例进行对比分析,表明文中研究方法的合理性与可行性。

地震与强降雨作用下堆积体滑坡变形破坏机理及防治方案分析

位于西南山地堆积体滑坡常受到地震和强降雨的双重作用,查明此类滑坡变形破坏机理是地质灾害防治和风险防控的基础。文章的研究对象是鲜水河断裂带附近的炉霍县马居滑坡。研究表明,地震作用对位于斜坡地带堆积体滑坡体结构损伤明显,不但使滑坡整体稳定性下降,还促使坡体内裂隙大量发育,利于降雨入渗,进一步恶化滑坡的水文地质条件。强降雨形成的大规模洪水和泥石流下切坡脚沟道,牵引滑坡体整体向下。长历时强降雨入渗影响坡体稳定性,且在降雨结束后较长时间持续影响坡体稳定性。因此,对此类滑坡防治的对策应考虑坡脚防护和抗滑支挡设置。在对防治方案的有效性分析后,表明防护方案在极端条件下仍然能保障安全性,达防治和风险管控的目的。

路堑边坡的工程路径与坡体岩土的响应

路堑边坡传统的自上而下开挖再自下向上支护的工程路径,使边坡暴露的时间长,遭受风化、卸荷、侵蚀与入渗,易发生表层坍滑与水土流失。而现代机械化拉槽的施工路径,又使临时边坡过长过陡,常引发边坡坍滑。由于坍滑坡体的强度降低和牵延扩大,使边坡修复工程增大。更新为自上而下分级支护和坡脚预加固的路堑边坡设计施工新理念,可保持开挖坡体的稳定,避免工程灾害。

海底扇对外大陆架划界的潜在影响

自《联合国海洋法公约》1994年生效以来,外大陆架划界工作引起了地质、法律等多学科研究者的共同关注。为论证海底扇这一特殊海底地形在外大陆架划界工作中可能产生的影响,通过对全球典型的10个海底扇共同特征的统计,运用CARIS LOTS 4.0划界软件,对《联合国海洋法公约》第76条中2大重要地质因素——大陆坡脚位置和沉积物厚度进行了分析和研究,对孟加拉海底扇、蒙特利尔海底扇及印度海底扇3个全球典型的海底扇进行了外大陆架区域的划界分析,探讨了海底扇的发育及其对地貌的改造作用,以及对划界结果可能造成的影响。结果显示,影响海底扇发育的3大主要因素——构造环境、沉积物供给和海平面变化,使大陆坡脚位置的确定成为大陆架划界工作中面临的首要且关键的问题,对外大陆架的划界结果有潜在影响。而海底扇复杂的地质背景和特征,无疑对划界时使用《联合国海洋法公约》中的规定条款提出了新的挑战。在考虑海底扇影响的前提之下,陆坡坡脚位置会因其地形的变化向前推进或后退,峡谷和水道的分布对选区剖面确定最大坡折点的位置也会带来较大影响。因此,在外大陆架划界工作中,不但需要考虑《联合国海洋法公约》中的法律条款,海底扇及影响其形态、分布等3大重要因素的规律性,也是未来划界工作中需要进一步深入研究的重要问题。

坡顶条形基础荷载下二级边坡稳定性分析

为了节约土地资源,越来越多的建筑修建在边坡的顶部,相比平整地区而言,边坡的稳定性较差,更容易出现安全问题。考虑在坡顶条形基础荷载作用下,采用极限分析理论推导了其坡顶基础荷载做功功率,对二级边坡的稳定性分析进行了研究并分析了条形基础的各个参数及附加荷载与边坡安全系数的关系,为边坡的稳定性分析和处理提供了参考。