突变级数法的边坡地震稳定性综合评价

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。

由于边坡问题的复杂性,有必要对边坡的安全稳定进行综合评价。在边坡的综合评价中,评价体系的建立和评价因素权重的确定十分重要。为充分考虑边坡的现场情况,基于长期的监测资料,建立边坡安全稳定的综合评价体系。针对评价因素权重确定中的困难,把突变理论运用到边坡的综合评价中,利用突变理论在多准则评价决策中的优点,避免人为确定权重的主观性。具体实施步骤是首先对多层评价目标进行分解,在将底层评价指标进行标准量化后,运用不同突变模型的归一公式进行计算,从而计算出边坡安全总突变级数值,实现对边坡安全的综合评判。通过工程实例的计算表明,该评价方法是合理、可行的,为边坡稳定的综合评价提供新的思路。

高陡边坡的稳定性分析与综合评价

通过对206国道寻乌县滑坡的工程地质条件分析、滑坡形态分布特征分析其形成机制及稳定状况,建立稳定性计算模型,运用极限平衡条分法对边坡稳定性进行计算。运用传递系数法确定滑坡在不同工况下的安全系数。该研究为该滑坡的有效防治提供了重要依据,同时为边坡的后续研究提供有价值的参考。

为了判断含夹层岩质边坡在地震荷载下的稳定性,丰富岩质边坡在地震荷载下的稳定性分析方法,探讨极限分析中的上限分析法如何应用于评价边坡在地震荷载作用下的稳定性,文中介绍了上限分析法在边坡稳定性判断中的应用和极限分析法的基本原理,并详述了如何基于波动理论计算地震波对边坡中滑动体的做功功率,针对能量系数随时间变化的特性,提出了以最小平均能量系数作为边坡稳定性的评价标准。最后结合室内振动台模型试验,通过计算最小平均能量系数判断的稳定性结果与模型的实际破坏结果进行对比,验证极限分析上限法应用于地震稳定性分析的合理性。研究表明:以正弦波代替地震波,基于波动理论可以求得该正弦波对边坡滑体的做功功率,该功率为一个随时间变化的函数,因此提出以最小平均能量系数作为评价标准,当最小平均能量系数esmin>1时,消耗的功率大于外力做功功率,边坡处于稳定状态；当最小平均能量系数esmin<1时,消耗功率小于外力做功功率,边坡发生滑动破坏；当最小平均能量系数esmin=1时,边坡处于极限稳定状态；应用极限分析上限法计算出的最小平均能量系数判断的模型边坡破坏状态与实际破坏基本一致,上限法求得的最小平均能量系数可作为含夹层边坡的稳定性判断标准。

分析了地震力的偏角及边坡的几何和物理特征对土质边坡地震稳定性的影响,探讨了不同分析方法计算得到的安全系数的差异.结果表明:当地震力与边坡的主滑方向一致时,此时对应的安全系数最小;内摩擦角较内聚力对边坡的地震稳定性的影响更加显著;不同的分析方法得到的安全系数各异,在工程实践中建议采用janbu法来分析边坡的地震稳定性.

借鉴分形基本理论,提出了基于分形-插值模型的边坡地震稳定性评价方法.该方法首先选取影响边坡地震稳定性评价的岩土体特性、新构造运动特性、坡高、坡角、年均降雨量和场地地震烈度6个参数作为岩土边坡地震稳定性综合评价的指标,并确定指标的分级标准,采用在每级标准中随机内插的方法,得到50个标准样本,用于构建边坡地震稳定性评价的分形-插值模型;其次根据最大似然分类原则确定每个边坡地震稳定性指标的评价分维数;然后利用加权求和法计算样本的综合评价值,并根据样本综合评价值与经验等级之间的关系建立分形-插值评价模型;最后,通过实例分析表明:该模型的评价结果合理、客观,为边坡地震稳定性评价工作提供了一种新的研究方法与思路.

基于室内动三轴试验方法研究了最大动孔隙水压力随最大偏应力和平均有效应力的变化规律,提出了砂质边坡最大动孔隙水的简化计算方法,将其代入永久位移的计算式中提出了可以考虑动孔隙水压力影响的边坡永久位移简便计算方法;通过开展室内振动台试验验证了永久位移简便计算方法的准确性,并进一步研究了地下水位对砂质边坡破坏模式的影响规律,最后提出了边坡基于性能的地震稳定性安全评价方法,并形成了一套结合永久位移的边坡地震稳定性评价新思路。研究表明,无地下水时,边坡的破坏开始于坡顶,表现出了明显的\"鞭梢效应\";在较高水位时边坡的破坏开始于坡脚,且边坡顶部有明显的震陷现象;通过将本文建立的边坡动孔隙水压力的简化关系式和永久位移简便计算方法与室内试验值进行了对比,验证了其准确性。最后建立了基于安全系数和永久位移的边坡地震稳定性评价体系为坡体稳定性判识提供参考。

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。

岩土边坡地震稳定性评价方法是岩土边坡地震稳定性分析的核心。首先对岩土边坡地震稳定性评价方法的分类进行了探讨,在此基础上从确定性分析和概率分析的角度出发,对岩土边坡地震稳定性评价方法的研究进展进行了简要回顾,包括拟静力法、滑块分析法、数值分析法和试验法,并作了简要评述;最后指出了需要解决的问题和提出今后的研究方向。

基于属性数学理论,建立岩土边坡地震崩滑预测与危险性分级的属性识别模型。模型包括单评价指标属性测度分析、样本多评价指标综合属性测度分析和属性识别3个方面。在分析岩土边坡地震崩滑影响因子的基础上,综合考虑岩土边坡所处地质背景、岩体结构类型和地层岩性组合、地形地貌以及水文地质条件,选取岩土体特性、新构造运动特性、坡高、坡角、年均降雨量和场地地震烈度6个参数作为岩土边坡地震崩滑综合评价的指标,并确定指标的分级标准;构建评价指标属性测度函数,计算单指标属性测度值和样本综合属性测度值,进行岩土边坡属性测度分析;应用置信度准则对岩土边坡样本的地震崩滑状况进行属性识别。利用建立的模型对天然边坡和路堑边坡实例进行评价,得到的结果与实际情况一致,说明给出的属性识别模型既能够应用于天然边坡又能够应用于路堑边坡的地震崩滑预测和危险性分级。

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。

桥基边坡的动力稳定性直接关系到桥梁结构的抗震能力。本文通过大型振动台试验模拟了某高速公路特大桥桥基边坡在地震作用下的动力响应以及破坏过程,然后利用newmark刚性硬块法以及拟静力法分别计算边坡在不同烈度地震下的永久位移以及稳定性系数。最后根据上述成果综合评价该边坡的抗震能力,并揭示出的破坏形式,给出了合理的工程处治措施。结论如下:(1)边坡在8度烈度地震作用下可能发生局部变形,9度烈度地震条件下极可能发生大的整体滑动;(2)边坡失稳受地震产生的后缘张拉裂隙以及缓倾节理控制,主要失稳部位位于坡脚以及边坡浅部;(3)地震加速库水向坡内入渗,对边坡稳定性影响显著,需要在坡脚进行合适的防护措施。

1 边坡稳定性的工程地质评价方法 [摘要]通过对边坡稳定性的工程地质评价方法的介绍，分析了工程可靠性控制及措 施。 [关键词]边坡、可靠性、地质评价 边坡稳定性的工程地质评价包括两方面的任务：一方面要对与工程 活动有关的天然斜坡或人工边坡的稳定性作出定性和定量的评价，另一 方面要为设计合理的人工边坡和边坡变形破坏的防治措施提供依据。边 坡稳定性的工程地质评价方法可概括为地质分析法(历史成因分析法)、 力学计算法和工程地质类比法三种。 边坡稳定分析应收集下列资料：①地形和地貌特征；②地层岩性和 岩土体结构特征：③断层、裂隙和软弱层的分布、产状、充填物质以及 结构面的组合与连通率；④边坡岩体风化、卸荷深度；⑤各类岩土和潜 在滑动面的物理力学参数以及岩体应力；⑥岩土体变形监测和地下水观 测资料；⑦坡脚淹没、地表水位变幅和坡体透水与排水资料；⑧降雨历 时、降雨强度和冻融资料；⑨地震

本文综合运用了极限分析法中的上限分析法结合波动理论,以一正弦sv波代替地震波,求出地震波透过夹层产生的透射波对滑体的做功功率,然后进一步求地震荷载下边坡的能量系数,并提出了以最小平均能量系数作为边坡稳定性的判据。研究表明:极限分析上限法可以考虑地震因素用于边坡在地震荷载下的稳定性分析,最小平均能量系数作为稳定性判据也是合理的。

汉江蜀河水电站属ⅱ等大型水电站,水库的运行对库岸的稳定性可能造成一定的影响,甚至诱发库岸失稳灾害,所以水库运行时对岸坡的稳定性进行分析评价是必要的。文中以地质背景为基础,结合具体工程实例,分别运用了模糊评判和数值模拟分析两种方法对棕溪火车站岸坡稳定性进行了分析评价。

通过实践提出了一种岩质边坡稳定性综合评价方法,分析影响边坡稳定性的九种评价因子及其量化方法,并用此方法对湖北省十堰地区的局部边坡进行了评价,结果表明,本方法综合性强,效果好,且简便易行,对工程勘察和边坡治理有较好的参考价值

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。

安全是矿山开采的最重要指标,对于露天矿山的开采工作而言,在开采过程中就其边坡稳定性进行分析,可提升矿山开采的稳定性。本文通过实例分析的方式,就模糊综合评价法在露天矿边坡稳定性分析中的应用进行分析。

露天矿山边坡稳定性分析过程中常常具有不确定性,本文以模糊数学为理论基础,建立了露天矿山边坡稳定性分析的模糊综合评价体系,利用某露天煤矿为实际案例,将建立的体系应用其中,对边坡稳定性进行具体分析。研究结果显示,使用模糊综合评价露天矿山边坡稳定性,评价效果良好,并且能够将边坡所处实际状态准确反映,具有较高的实用性。

将人工神经网络应用于边坡冲刷稳定性评价,建立了边坡冲刷稳定性神经网络模型并进行了验证。对边坡的设计和施工有一定的参考价值。