基于Morgenstern-price法的粘土心墙土石坝坡面稳定计算分析

土石坝的坝坡面是否稳定一直是土石坝结构设计研究的重点问题,尤其是在渗流场的影响作用下尤为显著,研究以某水库工程坝体坡面在不同使用工况下的的安全稳定计算为例,通过软件建立坝体的模型,基于不同运行条件下的渗流数据,选用内嵌于计算软件Geostudio中的LOPE/W计算模块中的极限平衡算法(Morgenstern-Price)进行计算,计算结果满足规范要求,说明大坝坡面安全稳定。由于渗流场的引入,能更好的反映工程中的真实运行状况,为工程的建设提供建设依据和数据支持。

基于Morgenstern-Price法和强度折减法的边坡稳定性对比分析

应用Morgenstern-Price法和强度折减法,对云南省宣威市万家口子水电站附近的九子崩塌堆积体的主滑体进行稳定性分析,考虑了正常蓄水位、库水位下降和地震作用时的正常蓄水位、库水位下降4种工程情况。结果表明:Morgenstern-Price法所得稳定系数随着蓄水位的下降而减小,在考虑地震作用的情况下,稳定系数也相应降低;强度折减法所得数据则不一样,蓄水位不同时,稳定系数则变化不大。相同蓄水位情况下,考虑地震时稳定系数有所减小,强度折减理论对于简单的均质土坡可能会得到与极限平衡法接近的稳定系数和滑动面,但对于非均质(如成层)土坡,则会有较大的差异性。Morgenstern-Price法使用条分法对滑动岩土体进行受力分析,针对的是人为假定的土体极限平衡条件,不能提供边坡的位移信息,需在计算中事先假定出若干个滑动面;强度折减法通过降低材料的强度参数来达到极限平衡状态,能够考虑土体的应力-应变关系,同时能给出边坡的位移信息,但是缺乏统一的边坡达到极限破坏的判断标准。2种方法都可为边坡稳定性提供有效的分析与评价。

基于Morgenstern-Price法边坡三维稳定性分析

工程中边坡滑裂面通常都是三维空间上的一个曲面,采用传统的二维稳定性分析方法对其进行分析与实际不符。Morgenstern-Price极限平衡条分法(M-P法)是最严密的边坡二维稳定性分析方法,将其拓展并引入边坡三维稳定性分析中。通过类似于M-P法的条间力假定,建立一种新的边坡三维稳定性分析方法—基于M-P法边坡三维极限平衡分析法。给出2个验证算例,与现有几种方法对比计算结果表明:该法不仅计算结果更可靠,而且力学模型更为严谨,计算公式简便且易于编程,可在边坡工程设计及滑坡治理中推广应用。

非微分Morgenstern-Price法在边坡稳定分析中的应用

推导出Morgenstern—Price法的非微分形式，并编制了基于该方法的程序：设置并行迭代，达到传统MP法一般通用性的要求；设置二一迭代，提高计算收敛速度。通过ACADS均质、非均质边坡算例得出的安全系数与其他算法的比较，验证了该算法的科学可靠性。将此法应用于铁生沟滑坡：天然与饱和状态土体的安全系数分别为1．0838和0．9600，与报告结果的安全系数1．12～1．14和1．00～1．03的范围值基本吻合，表明该方法适用于非均质实际边坡，对边坡的后续监测、防护工作具有指导作用。

结合Morgenstern-Price法与Sarma法计算岩质-土质混合边坡稳定性

在Morgenstern-Price法及Sarma法理论假设的基础上,通过对岩质—土质混合边坡岩土分界面受力的推导,并假设不平衡力矩Mc,结合水平地震作用系数kc,建立了岩质—土质混合边坡稳定性的迭代求解方法;同时,通过对岩质—土质混合边坡算例的计算分析,验证了上述方法的合理性及可靠性,从而为岩质—土质混合边坡稳定性计算的理论研究提供了一种新的思路。

基于Morgenstern-price极限平衡法的尾矿坝边坡稳定性分析

尾矿坝的边坡稳定性问题对矿山尾矿库的安全运行至关重要。本文利用GeoStudio软件对某尾矿坝坝体进行建模,运用Slope/W模块中的Morgenstern-price极限平衡方法,采用半正弦函数考虑土条间作用力,对尾矿坝进行边坡稳定性分析计算。通过计算,得出最危险滑弧面及最小安全系数。计算结果表明,应用GeoStudio分析尾矿坝边坡稳定具有一定的实用性和可靠性,为今后尾矿库的安全运行提供一定的指导意义。

基于Morgenstern-Price法的二元结构滑坡反演分析

边坡稳定问题在水利水电工程勘察设计过程中比较突出,其对工程安全稳定有较大影响。研究区第一次边坡治理时采用简化毕肖普法进行稳定计算,参数为现场取样室内试验获得,实施后抗滑桩仍有较大变形。分析认为计算模型选择不当,且饱和状态下的岩土体力学参数选取偏大,导致计算结果失真。第二次治理时重新建立力学模型,基于Morgenstern-Price法极限平衡理论,采用河海大学开发的Autobank软件对研究区边坡稳定性进行敏感性分析,研究黏聚力c和内摩擦角φ对安全系数的影响,利用敏感性变化关系,反演岩土体力学参数,为二次滑坡治理提供依据。治理后监测结果显示,第二次边坡治理措施安全可行,说明反演得出的物理力学参数可靠。此反演分析法对类似二元结构边坡工程稳定计算具有借鉴意义。

基于Morgenstern-Price法的南京大报恩寺地宫稳定性分析

处于中国南方潮湿多雨环境下的古代土遗址,易受雨水的冲刷和浸渍而导致土质松散及崩塌。本文以南京报恩寺地宫、塔基保护技术为研究对象,通过现场试验和变形监测,分析影响其稳定的因素并运用M-P法对其稳定性进行了计算,提出了适用于地宫加固的方案。

Morgenstern-Price方法的遗传优化求解过程

基于边坡稳定性分析中的Morgenstern-Price方法,提出了一种利用遗传优化算法改进传统数值计算的求解过程。该方法是一种全局优化算法,将λ和Fs作为遗传算法的染色体,推导出了合适的适应度函数进行遗传优化求解,克服了传统方法难以收敛或局部收敛的问题。基于该方法编制了Visual Basic计算程序,可以实现求解不同工况条件下边坡的二维极限平衡安全系数。通过澳大利亚ACADS考核题进行验证,这种方法收敛迅速,求解精确。

基于Morgenstern-Price法的排土场散体边坡稳定性分析

排土场由松散的剥离物组成,稳定性差,季节性灾害比较明显,排土工程一直是露天矿生产的薄弱环节。为保证矿山安全生产,通过现场踏勘和3Dmine软件建模技术,确定了排土场各剖面轮廓图和及场地内各类岩土体物理力学参数。利用Morgenstern-Price法计算了索尔库都克铜矿排土场安全系数,并使用矿山自有的RTK设备建立了有效的排土场在线监测系统。相关研究结论可以为我国中西部为数众多的戈壁平地型排土场散体边坡安全类课题提供参考。

基于改进Morgenstern-Price法的露天矿山边坡稳定性分析

为解决传统Morgenstern-Price法未考虑岩体抗剪强度参数离散性的问题,引入BartonBandis准则对Morgenstern-Price法进行改进,考虑了岩体结构面抗剪强度参数JRC,JCS,φr的离散性,充分呈现了岩体结构面特征参数的真实统计分布特征,并利用此方法对边坡稳定性进行了分析;而后结合改进的Rosenblueth法对边坡的破坏概率进行了计算。以凤田矿山为背景,利用改进的Morgenstern-Price法计算得到稳定性系数为1.013,说明凤田矿山处于欠稳定状态;其结合改进的Rosenblueth法得到边坡破坏概率为38.759%,说明凤田矿山处于中等危险状态。通过与其他方法的评价结果对比发现,改进的Morgenstern-Price法既能用于计算边坡稳定性系数,又能与改进的Rosenblueth法相结合计算边坡破坏概率,是一种方便、有效的边坡稳定性分析方法,可满足矿山边坡现场施工的要求。

基于Morgenstern-Price法的露天边坡稳定评价

露天矿山的边坡稳定性一直是露天采矿经济与安全的重要课题。本文以国内某露天矿山边坡为例,采用极限平衡理论中较为常用的Morgenstern-Price法,借助Geo-studio软件中的SLOPE/W模块对该露天边坡进行三种不同工况下的稳定性分析及安全系数的计算,最后通过对标相关规范及标准,对该露天边坡进行了稳定性评价,认为该边坡是稳定的,即选取的边坡角是合理的。

Morgenstern-Price法计算金场坝水库滑坡稳定性

金场坝水库为小(1)型水库,坝基开挖后发现,左右岸均存在滑坡现象,且右岸边坡滑动明显,影响较大。采用Morgenstern-Price法对金场坝水库右岸边坡进行稳定性分析,通过反演分析,对试验采集岩土参数进行修正,并采用修正的岩土参数进行边坡现状稳定性分析,计算所得的边坡稳定性与及滑坡滑动面与监测情况相符。

基于Morgenstern-Price法和ABAQUS的高速公路边坡稳定性及应变分析

昭通至西昌段在建高速公路拟从研究区边坡前部通过,边坡稳定性是修建高速公路必须考虑的重要问题。经调查查明该边坡的地质环境特征,选取3处典型剖面进行稳定性分析。分析了粘聚力c、φ内摩擦角和边坡稳定性系数之间的相关性,通过室内实验、反演和类比综合分析确定了边坡抗剪强度参数。基于GEO-SLOPE软件采用Morgenstern-Price法建模模拟并计算该边坡在天然、暴雨和地震3种工况下的稳定性系数,并利用ABAQUS软件对边坡进行应变和位移分析。结果表明:粘聚力c与边坡稳定性系数相关性较低,内摩擦角φ与边坡稳定性系数间相关性显著;3-3´剖面在暴雨和地震工况下处于失稳状态,坡体前部在工程扰动下可能失稳发生滑动;GEO-SLOPE和ABAQUS软件模拟的滑动面位置基本相同,模拟结果可以为实际工程提供参考。

基于Morgenstern-Price法考虑桩作用力的支护力计算方法

基于改进的Morgenstern-Price法研究了抗滑桩支护抗力计算方法,在条块的受力分析中加入抗滑桩的作用力,用设计安全系数对滑体强度参数折减,只需简单的代数迭代便可求出支护抗力。用此方法求出的支护抗力加固边坡,边坡加固后的安全系数与设计安全系数一致。研究成果可为滑坡治理提供理论参考。

降雨条件下土质挖方边坡的稳定性分析

边坡开挖会对原始斜坡体产生卸荷效应,降低了土坡抵抗外界荷载的能力,降雨入渗后易引发灾害,给边坡安全施工造成威胁。本文采用非饱和土抗剪强度理论,结合Morgenstern-Price条分法,对不同放坡角度下边坡的稳定性进行分析,同时采用具有不同降雨峰值的两组72 h实测降雨值,动态分析了边坡安全系数,同时探讨了孔隙水压力的变化规律。结果表明:(1)土体饱和度随基质吸力增加而不断减小;(2)由于粉细砂渗透系数大,同一吸力水平下,饱和度下降最快,其次为淤泥质壤土,而黏土的饱和度下降最慢,储水能力最好;(3)随着坡角增大,边坡的潜在滑动面会逐渐靠近开挖形成的临空面,即滑坡的体积会减小,边坡的安全系数越低;(4)总体上随着降雨时长增大,边坡的安全系数呈逐渐减小的趋势,但局部出现了回升的现象。因此在进行实际切坡工程时,应当尽量降低坡角来保持边坡稳定性,对于需要留取较陡边坡的工程,应采取相应的加固措施来防止边坡出现滑坡等灾害。同时,采用实际降雨数据对边坡稳定性分析能够真实反映边坡安全系数边坡变化,对边坡稳定性设计具有实际意义。

基于Slide的研山铁矿高陡边坡稳定性分析

露天矿山边坡稳定性对采场安全生产至关重要。为探究边坡施工过程中的安全隐患,以研山铁矿高陡边坡为研究对象,考虑爆破震动及地震作用荷载,运用Slide二维边坡数值模拟软件对典型剖面进行稳定性计算。结果表明:在正常工况条件、爆破震动及地震作用下,边坡整体安全系数符合要求,整体处于稳定状态。但在爆破震动及地震作用下,边坡局部安全系数介于临界值,可能存在局部滑坡风险。为保证采场生产安全,提出了相应的边坡管理预防措施,为相关实践工作提供一定参考。

露天矿山典型高陡边坡稳定性分析

随着我国采矿业的不断发展,安全生产变得尤为重要。特别是在露天矿山中,边坡稳定是制约矿山安全生产的重要因素,合理确定边坡稳定性安全系数是保证露天矿山安全生产的关键。以粤港澳大湾区某花岗岩矿为例,为了有效评估边坡的稳定性,并为矿山的安全生产提供科学依据,根据边坡工程地质分区情况,每个分区选取一处典型剖面,共选取4个高陡边坡典型剖面,对矿区整体进行边坡稳定性分析。首先在现场钻孔取样,并将样品加工成标准试件,开展物理力学与现场原位土工试验,确定岩土体的内摩擦角、黏聚力、重度等基本物理力学参数,随后使用赤平投影法对典型剖面节理分布进行统计描述,并对边坡破坏模式进行定性分析,最后采用Bishop法和Morgenstern-Price法对边坡二维剖面进行极限平衡法安全系数计算。结果表明,4个典型设计境界剖面在3种工况下的整体边坡安全系数均符合规范要求值。为了进一步验证边坡稳定性,选用FLAC3D软件,采取强度折减法对三维边坡模型的稳定性进行研究,更直观地反映边坡的应力分布和边坡极限位移量,有效地对边坡稳定性进行了分析,为矿山的安全生产提供重要参考,并针对矿山实际提出了一系列保障边坡安全稳定的工程措施。研究成果对矿山的安全生产具有重要指导意义,也为类似矿山的安全生产提供了有益借鉴。

某多金属矿露天开采终了边坡结构参数分析及稳定性验算

露天多金属矿山的边坡稳定性是确保矿山安全生产和环境保护的关键问题。采用正交实验设计、极限平衡法和FLAC3D数值模拟等方法,对某露天矿山终了边坡的结构参数进行系统分析,并对其稳定性进行验证。通过正交实验设计,考察了不同坡高、坡角和地质条件下的边坡稳定性参数,并结合简化Bishop法和Morgenstern−Price法计算了安全系数。结果表明,在自然条件下,各坡面的安全系数均大于1.17,符合规范要求。为了进一步验证边坡的稳定性,采用FLAC3D数值模拟结合强度折减法进行三维稳定性分析。模拟结果表明,在边坡顶部和表面局部区域存在一定风险,但整体安全系数为1.78,表明边坡处于稳定状态。本研究不仅为露天矿山边坡设计和稳定性评价提供了理论依据和实践指导,也为类似工程项目提供了借鉴,具有提升矿山开采安全性和延长矿山寿命的重要价值。

兔江桥左岸边坡稳定性分析及防治建议

库岸边坡对水库的安全运营影响巨大,一旦失稳会造成巨大的生命财产损失。以云南省兰坪县兔江桥左岸库岸边坡为研究对象,使用Geostudio软件进行地质建模,采用摩根斯坦法计算不同的水库蓄水量在不同工况下对兔江桥边坡稳定系数的影响。研究表明,现库水位和设计正常蓄水位在各工况下稳定系数均未达到抗滑稳定安全系数。建议及时疏散周围居民,延长监测周期、进行边坡加固,并注意暴雨对边坡的影响。