边坡点安全系数计算方法比较及应用研究

运用有限差分软件FLAC3D,以ACADS边坡考题为例,对比模拟了几种点安全系数计算方法;对边坡局部稳定性进行评价,分析了边坡的滑动机理。结果表明:点安全系数反映了坡体局部的稳定性,其分布特征能够揭示边坡的失稳机理;对比各计算方法,得出基于位移等值面的点安全系数计算法的计算结果中位移等值面上点安全系数成带分布,直观揭示了滑带位置,具有较为明显的比较优势。     

土质边坡稳定安全系数计算方法研究

边坡稳定安全系数是研究边坡稳定性定量评价的主要依据之一,其计算正确性对于预防滑坡具有重要意义。首先通过泰勒分析法,找出不同坡度下土坡体最危险滑动面,运用瑞典圆弧条分法计算土坡的稳定安全系数;然后运用有限元重度增加法通过ADINA软件求出坡体的安全系数;最后通过两种不同方法的计算结果进行对比,再结合工程实例,通过ADINA分析结果与前人分析所得结果进行对比,表明了基于ADINA有限元计算软件对于求解边坡稳定安全系数的有效性。     

桥基荷载作用下斜坡稳定性评价的三维有限元法

基于强度折减法,采用弹塑性有限元方法以三维实体单元模拟桥基荷载作用下的斜坡,利用逐步改变步长的搜索法求解出桥基荷载作用下边坡的安全系数,将强度折减法从二维平面问题引申到三维空间问题,避免了二维方法中桩基计算宽度的确定,更好地得出边坡应力应变分布情况,提出将塑性区是否贯通作为求解边坡安全系数的标准,为复杂边界下求解边坡稳定性分析评价提供了新的思路和方法。以湖南湘西印家溪大桥为工程实例,计算分析了该桥边坡在桥基荷载作用下的稳定安全系数,计算结果表明了本文方法的有效性。     

一种新型复合边坡稳定性预测模型及其应用

提供了一种将模糊层次综合评价法和K-Means聚类方法相结合的新型边坡稳定性预测模型计算方法,并将该复合边坡稳定性预测模型应用于20个边坡样本中,预测准确率达到100%,验证了该模型的可靠性和实用性。传统极限平衡法所计算出的安全系数大于1并不能完全保证边坡工程的稳定安全,该复合边坡稳定型分析模型能有效的克服单纯安全系数预测边坡稳定性的局限性,为边坡的稳定性评价提供了新思路。     

基于边坡稳定计算的软件分析对比

边坡稳定性分析一直是工程建设领域的常见问题也是难点,传统的分析方法主要借助于工程地质类比法、刚体极限平衡法等对边坡进行定性评价并求得安全系数。利用有限差分法软件FLAC3D,有限元法软件PLAXIS和传统的刚体极限平衡法软件理正对兴隆土质边坡进行稳定性分析和求解安全系数,数值分析法得到的滑动面比传统方法假定的圆弧滑动面更加合理,强度折减法得到的安全系数比传统方法更加准确。     

公路边坡可靠性分析及其应用

在阐述边坡可靠性分析基本原理和模拟步骤的基础上,以勉县-宁强段高速公路一边坡为例,采用FLAC3D软件,对边坡的稳定性进行了概率分析。计算结果显示,边坡的破坏概率为52.1%,中值安全系数为0.97,与传递系数法计算所得安全系数0.95接近,表明采用该法能更好地说明边坡的稳定性,具有较好的应用前景。     

基于Morgenstern-Price法和改进径向移动算法的边坡稳定性分析

为了能够准确确定边坡的非圆弧临界滑动面位置及其相应的安全系数,采用一种新的启发式优化算法——径向移动算法,对边坡进行稳定性分析。通过调整原算法中的数据结构,增强粒子的自反馈能力,提出改进径向移动算法（IRMO）。安全系数的求解采用严格的Morgenstern-Price法,应用Newton-Raphson法,建立了满足条间力平衡与力矩平衡的Morgenstern-Price法中安全系数F和条间力参数λ的迭代计算公式。基于Morgenstern-Price法,采用IRMO算法对边坡稳定性进行分析,通过2个典型边坡算例和1个复杂海堤边坡实例,从稳定性、精确性、计算效率等多个角度将IRMO算法与未改进的径向移动算法进行对比论证,同时将IRMO算法与粒子群算法、改进粒子群算法等其他算法进行对比分析。结果表明：相比未改进的径向移动算法,IRMO算法连续搜索20次临界滑动面的结果重叠度更高,证明IRMO算法稳定性更强,IRMO算法的安全系数值随代数收敛的速度更快,证明IRMO算法的计算效率更高;与粒子群算法、改进粒子群算法等启发式算法相比,IRMO算法搜索到的临界滑动面位置与其他算法一致,安全系数计算结果更接近裁判答案,标准差也最小,证明IRMO算法在边坡稳定性分析问题上更具可行性与优越性;通过海堤边坡实例的分析,IRMO算法得到了该边坡合理的安全系数值和临界滑动面位置,表明该算法能够正确评估边坡稳定程度,可以应用于实际工程中。     

基坑转角处三维空间效应对稳定性影响分析

为了从定量角度深入研究基坑空间形态对基坑稳定性的影响,运用有限差分软件FLAC3D分别建立基坑边坡的阴角和阳角模型。基于点安全系数方法,分别求出开挖后基坑阴角和阳角模型的整体安全系数;通过点安全系数的空间分布规律分析阴（阳）角的空间效应;结合基坑边坡准三维剖面模型的整体安全系数计算结果,对比分析基坑边坡中阴（阳）角对三维稳定性的影响规律。计算结果显示:基坑边坡阴角处三维稳定性提高约5.48 %,阳角处降低约7.76 %;阴（阳）角地形对基坑边坡的稳定性影响明显,基坑工程中需要调整相应的支护设计,确保基坑施工安全。     

某典型路堑边坡稳定性及影响因素分析

对某典型路堑边坡的稳定性进行分析与计算,为类似路堑边坡稳定性计算提供参考。对比分析发现该路堑自然边坡稳定,计算安全系数大于1.2;瑞典条分法比Bishop法及Spencer法偏保守,Bishop法与Spencer法所得边坡安全系数非常接近;边坡安全系数随坡体内摩擦角和粘聚力的增大而呈线性增长。     

不同因素影响下高边坡稳定性评价及防护措施

探讨了降雨和地震作用下高边坡稳定性受影响机理。以典型工程实例为背景,借助有限元软件,建立较为精细的有限元模型,利用静力强度折减法与动力时程法计算得到不同外部条件作用对高边坡稳定性的影响,而后基于分析结果制定防护措施。结果表明:降雨与地震均对边坡稳定性产生了显著影响,安全系数较自重作用分别降低12.3%与25.2%。塑性区的贯通是边坡破坏的必要条件,而非充分条件。高岩质边坡通过微型桩加固后,安全系数提高了33.8%,说明该类防护措施可以有效控制边坡滑动。     

大砬子沟2号隧道出口路基边坡稳定性分析

依托大砬子沟 2 号隧道出口段路基边坡工程,运用 midas GTS NX 有限元软件计算模型分析挡土墙+喷锚支护前后应力变化特征以及水平、竖直位移变化特征。结果表明:在自然状态下,采用强度折减法（SRM）计算得出的路基边坡安全系数为 1.11,小于边坡安全系数标准值 1.35,不满足稳定性要求;经削坡和挡土墙+喷锚支护后,边坡X方向最大位移减小为 4 cm;在支护作用下,土体基本保持稳定,经强度折减法计算得出支护后的安全系数为 1.37,符合安全系数标准,可以保证边坡的安全。     

微型桩-香根草协同护坡试验与计算研究

单一的香根草护坡或微型桩护坡在边坡加固与防护工程中均得到了广泛应用，但针对两者协同护坡的研究和相关工程应用相对较少。边坡安全系数作为评判边坡稳定性的重要依据之一，其计算分析结果的准确程度高，可提升滑坡灾害的预测水平，从而降低损失。通过室外大比例尺模型试验，采用坡顶分级堆载对植被与微型桩协同护坡的效果进行试验，并对采用多种理论与数值方法求得的边坡安全系数进行了比较，分析了香根草及微型桩对边坡安全系数的影响。试验与计算结果表明：采用三维有限元分析得到的安全系数略高于二维有限元分析；相比于素土边坡，微型桩-香根草协同护坡能极大地提高边坡安全系数，有效提高坡体稳定性，而且能够提高边坡承受荷载能力，研究结果可为生态防护与工程加固措施协同护坡工程设计提供理论依据。     

土工格室加筋土等效强度计算方法研究

基于极限平衡理论,运用边坡稳定分析软件ZSlope进行数值模拟,分析了土工格室垫层对边坡安全系数及临界滑动面的影响。结果表明:土工格室加筋层对边坡安全系数有比较明显的提高,加筋后边坡的滑动面向坡体内部移动,滑楔体尺寸变大。在此基础上,探讨了将土工格室加筋边坡等效为素土边坡进行计算的一种方法。     

ABAQUS在隧道洞口边坡稳定性分析中的运用

根据隧道仰坡现场踏勘资料,运用有限元分析软件ABAQUS建立相应的数值模型,结合强度折减法分析隧道边坡的稳定性,计算得出隧道边坡的安全系数为1.022。考虑到岩土参数的离散性和降雨等不利因素,将导致边坡失稳,为此,提出对该隧道仰坡的加固措施,以确保工程安全。     

基于逐类组合支持向量机的边坡稳定性预测研究

首次采用逐类组合支持向量机（TCSVM）方法,用于解决边坡稳定性预测的问题。模型是先用支持向量分类机（SVC）对边坡状态进行判识,然后用支持向量回归机（SVR）建立边坡安全系数预测模型,再用建好的模型对未知边坡的稳定性进行判别和安全性系数预测。利用模型对71个边坡实例中的61个进行学习,10个进行检验。结果表明:TCSVM对边坡安全系数的预测结果均优于SVM和PCA-SVM。表明逐类组合支持向量机方法提高了安全性系数预测的准确率,对边坡稳定性研究具有积极意义。     

边坡开挖分级对有限元强度折减法计算结果的影响

在边坡开挖稳定性分析计算中,针对开挖分级选取的比较少,而每级开挖深度比较大,经常造成计算结果有一定误差的情况,选用了ANSYS软件,利用有限元强度折减系数法,开展了有限元数值计算。根据具有代表性的实例计算结果可以知,在有限元强度折减法分析边坡开挖时,不同的分级对稳定性安全系数的影响相差可达5%以上。分级越多,稳定性安全系数越大。而塑性应变区域的大小也随着分级的增大有稍微变大的趋势。因此在模拟边坡开挖的计算时,应该有足够的分级,以保证计算结果达到稳定的收敛状态。