上限分析法含夹层边坡地震稳定性分析

传统的拟静力法和安全系数时程分析法在评价边坡地震稳定性时存在一定的局限性。在提出准确的评价边坡地震稳定性必需因素的基础上,建议对边坡地震稳定性分析方法重新进行分类。根据动力分析得到的边坡在地震作用下的破坏机制和破裂面的性质和位置,提出基于拉-剪破坏的动力时程分析法和强度折减动力分析法。第一种方法将flac计算得到破坏时刻的动应力施加到静力情况下边坡上,采用动力分析得到的拉-剪破裂面,结合极限平衡法求解边坡地震安全系数,是一种改进的动力有限元时程分析法;第二种方法考虑了拉-剪破坏的flac强度折减动力分析法,是完全动力的方法。最后通过算例分析验证了新方法的可行性,为边坡地震安全系数计算提供了一种新的思路。

高边坡在高速公路的设计施工中均是项目的重点和难点,然而在境外承担的设计施工项目在高地震烈度下高边坡设计就更为复杂,关键是各设计参数的选用,由于规范的不同导致参数差异较大,本文根据实际工程设计情况,对高边坡地震作用下稳定性进行分析,提出可行的边坡加固措施。

高边坡在高速公路的设计施工中均是项目的重点和难点,然而在境外承担的设计施工项目在高地震烈度下高边坡设计就更为复杂,关键是各设计参数的选用,由于规范的不同导致参数差异较大,本文根据实际工程设计情况,对高边坡地震作用下稳定性进行分析,提出可行的边坡加固措施。

基于上限分析构建边坡稳定性破坏机构,建立满足运动要求的速度场,以外功率等于内功率为限定条件,规划出一种边坡临界高度求解方法,进而判定边坡整体稳定状态。结合实例,验证了方法的实用性。

边坡稳定性评价研究是土力学经典问题。为研究非均质边坡稳定性问题,以上限分析法为理论基础,建立非均质边坡分段对数螺旋线破坏机构。应用拟合多项式近似描述对数螺旋线,计算破坏机构外力功率和内能耗散率,应用设计的计算流程进行强度折减循环计算,使边坡逐步过渡至极限平衡状态,确定边坡安全系数。以某露天矿南帮边坡为工程背景,经过反复强度折减,最终确定安全系数,通过变换初值的方式验证计算流程的稳定性,应用严格morgenstern-price法验证计算结果的准确性。研究结果表明:该流程性能稳定,不受初始值影响。相比于严格morgenstern-price法,二者安全系数计算结果偏差小于5%,可充分满足工程实践要求。同时,上限分析法求得的最危险滑面满足速度分离关系,具有更强的工程参考价值。

针对拟静力方法是否适用于水平设计加速度值较大条件下的地震边坡稳定性分析问题,选取两个典型均质土坡,分别采用极限平衡毕晓普方法与flac2d强度折减方法进行了不同水平设计加速度条件下,地震边坡抗滑稳定性安全系数以及临界滑动面的变化趋势,研究结果发现:对于粘聚力较小的均质土坡而言,无论是极限平衡毕晓普法还是flac2d强度折减法,静力条件下的临界滑动面较浅,随着水平设计加速度值的逐渐增大,地震边坡抗滑稳定安全系数逐渐减小,极限平衡毕晓普法得到临界滑动面基本保持不变,flac2d强度折减法得到的剪应变云图逐渐变窄;对于粘聚力较大而摩擦角较小的均质土坡而言,静力条件下的临界滑动面较深,两种方法下,随着水平设计加速度的增加,抗滑稳定安全系数逐渐减小,临界滑动面逐渐加深,当水平设计加速度值增加到一定程度后,拟静力方法不再适用于地震边坡稳定分析。

分别采用拟静力法和newmark滑块法对某一下蜀边坡进行地震边坡稳定性分析,并与该边坡处于静力状态时的稳定性进行比较,就地震对边坡稳定性的影响规律作出了定性的评价。

通过具体工程实例,对某矿山开挖山体岩质边坡进行了地质调查,对其稳定性进行了分析和评价;通过现场采取的岩样、尾矿砂样进行实验室化验得到的岩土参数,并用flac3d的模型计算,对开挖山体边坡的危岩掉块或滑塌提出了治理方案。

加锚岩质边坡稳定性评价的极限分析上限法研究

在边坡工程研究领域中,人们最为关注的就是边坡的稳定性问题。为研究开挖边坡在受到地震作用时的变形破坏情况,尝试用有限元软件模拟了边坡的开挖过程,并用强度折减法计算了其在地震力作用下的稳定安全系数。结果表明:有限元强度折减法在考虑地震影响下开挖边坡稳定计算中有良好的适用性。

考虑了边坡岩土体材料的动力特性以及地震特性,利用动力有限元时程分析方法对边坡在地震荷载作用下的动力特性进行了分析,采用最小平均系数对边坡稳定性进行了评价,并与拟静力法的结果进行了对比分析。对某工程实例计算结果表明该分析方法的可行性,可为地震作用下边坡工程设计工作提供一些有益的参考。

目的研究边坡在地震和降雨作用下稳定性的变化规律,得出导致边坡失稳的敏感因素.方法基于abaqus有限元软件模拟分析边坡稳定性的变化过程,采用拟静力法和强度折减的有限元法等方法对边坡进行数值模拟,将得到的安全系数与极限平衡法所得安全系数进行对比.结果在弱降雨20mm/h条件下,边坡安全系数发生变化的几率特别小,可见一定强度的弱降雨不会对边坡安全构成威胁;在强降雨50mm/h状态下,前期边坡安全系数变化不大,后期安全系数逐渐降低且变化明显,甚至在降雨大约34h后边坡发生失稳破坏,安全系数极具降低,强降雨会对边坡安全稳定性构成极大威胁.结论在边坡或者堤坝等岩土工程中降雨和地震对其稳定性和安全性的影响,相对于其他外界因素更为重要.

文章采用赤平投影分析和块体离散单元法,分析高陡岩质边坡岩体内不同结构面组合类型对边坡稳定性的控制作用,分析表明该边坡在地震作用下的主要破坏模式为坡体上部局部小规模楔形体滑移破坏,主控该边坡稳定性的最危险结构面组合为j2j3结构面组合。

以地震灾区广青公路杨青林高边坡为例,研究高边坡在地震作用下稳定性及治理方案。通过工程地质分析定性阐述高边坡在地震作用下破坏机理,结合数值模拟计算高边坡在地震作用下的稳定性,研究了高边坡安全系数与坡率、地震之间的关系,结合卸载后坡体塑性区开展情况,提出了优化的治理方案。

结合强度折减方法和极限分析上限法理论,推导出了均质边坡安全系数的计算公式,针对隐式表达形式的安全系数计算公式,采用matlab序列二次优化工具箱,计算得到了边坡的安全系数,通过与传统的极限平衡法和数值模拟方法的对比,验证了该方法具有良好的适用性。

边坡稳定性分析——本讲义主要讲解边坡稳定，从四个方面讲述：影响边坡稳定性的因素，边坡工程地质研究，边坡稳定性分析，边坡治理。影响边坡稳定性因素：1、开采条件2、岩石的物理力学性质3、地质构造4、水文地质条件5、爆破震动影响6、其他因素

边坡稳定性分析讲稿——边坡指具有倾斜坡面的岩土体（天然边坡、人工边坡）　　由于边坡表面倾斜，在岩土体自重及其它外力作用下，整个岩土体都有从高处向低处滑动的趋势。边坡丧失其原有稳定性，一部分岩土体相对另一部分岩土体发生滑动的现象称为滑坡（土坡...

边坡稳定性分析报告 斜（边）坡稳定性分析方法综述摘要斜坡稳定性分析 方法目前主要分为定性类方法、定量类方法和非确定性方 法。 定性类方法和定量类方法都比较成熟，尤其以定量类方 法（刚体极限平衡法和有限单元法等数值计算方法）运用较 多；而非确定性方法虽然方法较多，但目前使用相对较少。 本文主要介绍三类分析方法中的一些具体方法及其原 理，并对三类方法的特征及优缺点进行简单评价。 关键词斜坡稳定性分析,定性类方法,定量类方法,非确定 性方法abstractnowadays,themethodsevaluatingslope stabilityaremainlydividedintoqualitativemethods, quantitativemethodsandnondeterministicmethods.qualitative methods

甬台温复线k30+620边坡拓宽工程开挖坡脚将使坡体内软弱夹层出露坡面,上部岩体临空,对边坡稳定性极为不利.该文章利用岩土通用有限元软件plaxis建立计算模型,用界面单元模拟软弱夹层,分析上述工况下边坡的变形和稳定性,并确定合适的施工方案.此外对不同软弱夹层倾角对边坡稳定性的影响进行了分析.通过数值计算分析得到以下结论:plaxis界面单元可以较好的模拟岩质边坡中的软弱夹层;软弱夹层是影响边坡稳定的控制性因素,当开挖边坡会使软弱夹层出露时,应采取先加固后开挖的施工方案;当上部岩体发生位移时,滑动面基本沿软弱夹层展开;软弱夹层倾角对边坡的稳定性有重要影响,边坡软弱夹层倾角由50°减小到30°,安全系数的变化是一个先减小后略有提高的过程;抗滑桩对含软弱夹层的边坡有良好的加固效果,当坡体软弱夹层倾角较小时,应先通过数值模拟确定桩径、桩间距等来选择合适的抗滑桩设计方案.

基于突变级数理论,对边坡地震的稳定性提出了一种综合评价方法。首先对边坡地震稳定性的评价目标进行多层次矛盾分解,并对数据归一化处理,利用突变理论与模糊数学相结合产生突变模糊隶属函数,由归一公式进行综合量化运算,得到总的隶属函数,从而进行边坡地震稳定性的分析评价。对16个典型的地震边坡作为预测样本进行了评价研究,并将得到的预测结果与灰色聚类法、综合指标法预测结果以及与边坡的实际震害程度进行比较。研究结果表明,突变级数法成功率高、客观性强,为边坡地震稳定性的研究提供了一条新思路。

将数理统计中的fisher判别分析法应用于边坡稳定性评价中,结合前人研究经验,选用影响边坡稳定的6个主要地质参数边坡重度、内聚力、摩擦角、边坡角、边坡高度和孔隙水压力比作为判别变量,以前人研究中已有明确结论的边坡工程相关数据资料作为训练样本,建立相应的评价边坡稳定性的线性fisher判别函数。使用spss软件进行fisher线性判别函数的建立与分析。并且采用回判估计方法对判别结果进行验证,误判率为零。用建立的判别模型对5个待评价边坡进行判别分析,结果与实际情况符合良好。说明fisher线性判别法是一种有效地评价边坡稳定性的手段,在边坡工程中具有较好的应用前景。

上限原理有限元法不仅可以得到边坡的安全系数,还可以给出临界滑动面,且摆脱了极限平衡法假设条件过多、过于刚性的缺点,具有更严谨的理论基础,因此拥有更广阔的应用前景。但是,对于岩质边坡,由于其存在大量的节理面,造成应力不连续,这给直接运用传统的数值计算方法带来了困难。其实,每组的节理面均表示在某一特定的方位上边坡的材料特性比较差,只需在处理这些特定方位时,采用相应的软弱节理面的材料特征即可,这样便可有效地化解节理面难以模拟的缺陷。因此,基于传统的上限有限元法,采用四边形单元,通过对单元建立积分意义上的协调方程的弱形式,来得到可以调整单元内部速度场的线性化的协调方程,从而可以克服插值速度场为非线性的缺点。对于任意应力点,从空间方位出发,将方位进行离散,建立并推导出了基于方位离散线性化的上限有限元法,该方法在考虑含多组节理面的岩质边坡计算上有着更好的优势。两个算例结果表明:该方法与传统的上限有限元法一样,可以稳定地从极限解的上方收敛,满足上限性质,且对于含多组节理面的岩质边坡同样有很好的收敛性。