边坡临界滑面搜索的连续转移蚁群算法

边坡临界滑面的位置和形状与其安全系数至少具有同等重要的地位,它们对工程加固措施更具有直接的指导意义.非圆弧任意临界滑面的搜索是一个多极点、非凸性且目标函数常常无法显式表达的非线性规划问题,采用传统的数学优化方法会遇到很多困难.蚁群算法是一类实现复杂非线性优化问题的重要全局仿生算法.基于离散点集的蚁群算法已被成功应用于边坡滑动面的搜索,其效果显著,但离散点的存在也导致对滑动面形态分辨率较低.通过在边坡条分线上引入插值技术来实现蚂蚁转移目标连续化,克服了离散转移目标对滑动面形状分辨率低的缺点.算例的分析结果表明:这种改进的效果非常有效.     

粒子群算法在确定边坡最小安全系数中的应用

基于圆弧滑动面假定，提出了一种用粒子群优化算法(PSO)确定边坡最危险滑动面及其对应的最小安全系数的方法，并以粒子群优化算法为指导，编制了搜索土坡临界滑动面的程序，将粒子群这一新近发明的进化计算技术应用于工程实际。     

基于改进Sarma法的岩质边坡稳定性分析

以简单非均质岩质边坡的滑动为研究对象,建立了Sarma法力学模型.根据岩质边坡块体静力平衡条件,得出侧向正压力与临界加速度系数之间的关系,推导了临界加速度系数公式,得到边坡处于地震烈度条件下的安全稳定系数.分析了边坡的安全稳定系数与临界加速度系数之间的函数关系,并利用此函数关系将传统Sarma法进行了改进.计算结果表明:岩质边坡安全稳定系数与临界加速度系数之间呈单调递减的函数关系;与传统Sarma法相比,改进Sarma法无需迭代,不存在收敛性问题,算例分析中仅需6次计算就得到结果,并能满足要求.     

漳龙高速公路某高边坡水毁滑坡分析及治理

对漳龙高速公路某高边坡水毁滑坡的成因和稳定性进行了分析,针对该边坡特点,进行了治理方案的比选,最后根据边坡现状的危险程度,将边坡分为已滑区、临界滑动区和相对稳定区进行分段设计,并采取了相应的坡面排水和边坡支护措施,为以后类似工程的分析与治理提供了参考。     

考虑水力效应的裂缝边坡稳定性非线性能耗分析

现有考虑水力效应的裂缝边坡稳定性分析大多基于线性破坏准则,而岩土体破坏往往呈现非线性特征,因此开展水力效应影响下的裂缝边坡稳定性非线性极限上限分析具有重要意义。基于极限分析上限定理及强度折减技术,结合“外切线法”非线性破坏准则,构建坡顶含竖直裂缝的边坡对数螺旋线破坏模式,根据虚功原理推导出裂缝边坡安全系数解析式,通过MATLAB优化计算,结合边坡工程实例探讨了典型因素对裂缝边坡稳定性、临界裂缝及滑动面位置的影响规律。研究结果表明：随着地下水位h的持续上升,边坡安全系数不断降低,临界裂缝深度逐渐增大且临界裂缝位置逐渐向坡顶缘偏移;非线性系数m明显影响边坡的稳定性,边坡安全系数随着非线性系数的增大显著减小,采用线性破坏准则会高估地下水位变化对边坡稳定性的影响;随着非线性系数的增大,临界裂缝深度随之增大,临界裂缝位置距离坡顶缘越来越远,滑坡体体积逐渐增大;裂缝与坡顶缘距离l_m随着非线性系数m的增大而增大(当m增大0.2时,l_m增大约1 m),且随着裂缝与坡顶缘距离的增大,边坡安全系数无明显变化,临界裂缝深度先逐渐减小后趋于稳定。     

影响土体边坡稳定性的主控因素研究

分析边坡等工程稳定性,一般认为土体为类均质体,采用圆弧法自动搜索其最危险滑动面,取最小稳定系数作为边坡的安全系数。实践中,同为第四系松散堆积物,土体因其不同颗粒组成、地层时代等因素不同,其本身的结构性不同,这种结构性控制着边坡、高填方等土体工程的稳定性,而土的力学性质则为第二位的影响因素。以山西省高速公路某段高填方工程为依托,采用通用极限平衡计算方法,对影响土体边坡稳定性的因素进行了研究,认为土体结构对边坡稳定具控制作用,是影响土体边坡稳定性的主控因素,盲目对土质边坡采用自动搜索圆弧法将取得错误结论。     

某山区高速公路顺层边坡深孔监测及破坏机制分析

顺层边坡的治理是公路建设的一大难题,主要体现在滑动面不唯一,可能存在多级滑动面,滑动面的位置及边坡破坏范围随着边坡应力状态的变化而变化,依靠钻探和地表监测等常规手段很难准确判断边坡滑动面位置及边坡的稳定状态,因此,时常发生边坡治理工程失效的案例。本文选取某高速公路顺层岩质边坡作为研究对象,详细调查边坡变形破坏特征、对比不同应力状态下边坡破坏范围,在工程钻探和边坡地表位移监测等手段基础上,采用深孔动态监测的手段,通过连续的测量,准确的捕捉到滑坡岩土体微小的测向位移量,识别滑动面(带)的埋深位置、滑体的厚度,对滑坡的发展趋势进行预测,分析总结出该段边坡的变形机制,为下阶段的治理措施提供建议和思路。该顺层边坡在施工过程中发生多次垮塌,且破坏范围在逐步增大,研究表明,该边坡存在多层软弱夹层,滑动面位置位于软弱夹层处,边坡开挖,造成前缘临空,坡体沿软弱结构面发生滑动,滑动面位置随着边坡开挖逐渐加深,破坏范围也逐步增大,通过深孔监测分析,边坡目前处于蠕滑阶段,边坡在当前应力状态下的最深滑面埋深约26. 0~29. 5 m,变形机制为滑移弯曲-人工卸荷-滑移拉裂复合型机制,建议采用抗滑桩分级拦挡。     

路基边坡稳定计算及图形处理技术

采用简化毕肖甫法编制主机程序进行路在边坡圆弧滑动时的整体稳定性计算，并用专业数据处理软件和ＣＡＤ软件将最危险滑动面的圆心和半径的搜索过程以及有关的计算结果进行图形处理，增强了计算和分析有直观性，通过大量的实例计算表明，该程序及相关的图形处理使用方便、直观，结果精确可靠，在道路设计中具有较大的实用性。     

基于物质点法考虑剪胀特性的土质边坡稳定性分析

自然界中的土体其体积变形往往具有剪胀特性,为了探究土体的剪胀特性对土质边坡稳定性的影响,采用物质点法模拟了具有不同剪胀角大小的土质边坡的滑动破坏全过程。计算结果表明,随着土体剪胀角的逐渐增大,土质边坡的滑动破坏区域逐渐减小,并且其最终的滑动距离也相应地减小,表明增大土体的剪胀角能够有效地提高土质边坡的稳定性,在实际工程应用中具有一定的指导意义。最后初步探究了采用最终滑动距离作为土质边坡稳定性指标的补充的可行性。     

高速公路岩土边坡护坡植被的研究

边坡的灾害防治一直是工程建设者十分关注但又未完全解决好的问题。边坡的破坏按滑动体的厚度可分为深层滑动和浅层滑动。对于深层不稳定的边坡,常采用挡土墙、抗滑桩、长锚杆、锚索、锚索桩等工程措施治理。对     

有限元法在边坡稳定及加固分析中的应用

针对一个边坡工程实例,将强度折减理论应用于边坡稳定及加固的弹塑性有限元分析中,分析了边坡加固前后的稳定性并与传统极限平衡法计算结果进行比较.计算结果表明,采用强度折减有限元法不需要任何假设,即可求出边坡的稳定安全系数和滑动面,还能求出抗滑桩桩身弯矩、剪力,为桩身强度验算提供依据,是进行边坡加固前后稳定性评价和进行支挡结构设计的有效方法,能够在工程实际中加以运用.     

有限元法在边坡稳定及加固分析中的应用

针对一个边坡工程实例,将强度折减理论应用于边坡稳定及加固的弹塑性有限元分析中,分析了边坡加固前后的稳定性并与传统极限平衡法计算结果进行比较.计算结果表明,采用强度折减有限元法不需要任何假设,即可求出边坡的稳定安全系数和滑动面,还能求出抗滑桩桩身弯矩、剪力,为桩身强度验算提供依据,是进行边坡加固前后稳定性评价和进行支挡结构设计的有效方法,能够在工程实际中加以运用.     

未见滑面的岩质边坡路基稳定性分析

山区道路工程在选线时无法避免在边坡上经过,在边坡上修筑路基必然要考虑稳定性问题,但目前对于未见滑面的岩质边坡稳定性尚无统一的计算方法。通过有限元模拟未见滑面岩质边坡的综合分析,其中包括边界条件确定、模拟计算步骤等,最后,通过工程实例的计算分析表明,该方法与重庆市地方规范计算结果相近,具有一定的可行性。     

黄土公路边坡稳定性数值模拟研究

以某高速公路边坡为工程背景,针对开挖后的高堑边坡,运用抗剪强度折减法,结合FLAC3D进行三维数值模拟分析,研究坡体变形破坏的演化规律。研究结果表明：土坡破坏前临界时刻发生最大应变增量处位于土坡最后发生剪切破坏的滑裂面上,且应变增量的等值线即为最危险滑裂面;剪切破坏带是沿实际滑裂面基本对称的带状区域,其应变增量由带状中心向两侧逐渐减小,而且剪切破坏带中心位置自坡脚处向上应变增量值逐渐减小,土体剪切破坏是从坡脚处向上逐渐发展并最终贯通为整个滑裂面。     

考虑土体参数空间变异性的边坡极限平衡法求解

为考察土体参数空间变异性条件下极限平衡法用于求解边坡稳定问题的适应性,用极限平衡法计算了边坡截面的稳定性.采用K-L方法确定边坡土体的空间样本取值,生成空间随机场;用瑞典圆弧法、简化Bishop法、Morgenstern-Price法和Spencer法对边坡截面的安全系数进行了计算比较.此外,对一个边坡的概率失稳进行了分析.计算结果表明:简化Bishop法、Morgenstern-Price法和Spencer法得到的安全系数值非常接近,总体上比瑞典圆弧法的计算结果好;对于圆弧滑面边坡,为简化求解,可用简化Bishop方法代替Morgenstern-Price方法;同时用边坡安全系数和破坏概率2个指标,能使边坡安全评价更具定量化表述.      

Quasi-Monte Carlo Simulation-Based SFEM for Slope Reliability Analysis

Considering the stochastic spatial variation of geotechnical parameters over the slope, a Stochastic Finite Element Method (SFEM) is established based on the combination of the Shear Strength Reduction (SSR) concept and quasi-Monte Carlo simulation. The shear strength reduction FEM is superior to the slice method based on the limit equilibrium theory in many ways, so it will be more powerful to assess the reliability of global slope stability when combined with probability theory. To illustrate the performance of the proposed method, it is applied to an example of simple slope. The results of simulation show that the proposed method is effective to perform the reliability analysis of global slope stability without presupposing a potential slip surface.     

边坡稳定性计算方法的对比分析

将目前运用得较为广泛的极限平衡法中几种边坡稳定性计算方法进行了对比分析.研究其各自的适用条件、计算精度,通过对3个算例稳定系数进行比较,得出结论:直线滑动面法计算的稳定性系数偏于不安全,而瑞典条分法偏于安全,简化的毕肖普法计算的结果则比较接近实际.     

预应力锚索加固层状岩石边坡的设计应用

在山岭重丘区修建高等级公路过程中，对具有潜在滑动面的不稳定岩质高边坡，通常采取预应力锚索和锚杆加固整治．以降低工程造价、缩短工期。结合某高速公路桥隧连接段桥基处层状岩质高边坡加固工程，在详细分析边坡工程地质争件的基础上，提出采用预应力锚索加固层状岩质高边坡的一般设计思路和方法，可供类似边坡工程的加固治理借鉴。     

Analytical solutions for three-dimensional stability of limited slopes

A method of three-dimensional limited slope stability analysis is presented here based on the upper-bound theorem of the limit analysis approach. A rotating collapse mechanism is considered in which energy dissipation takes place along curve velocity discontinuities. In the frictional soils, the failure surface has the shape of logarithm helicoids, with track outline defined by log-spirals. In the cohesive soils, the shape of the failure surface is torus. Angle is considered at slope top, and the critical height is less than top with no inclination. Numerical results of the proposed algorithm are presented in the form of nondimensional graphs. Some examples illustrate the practical use of the results.     

铁阜高速公路某边坡滑坡稳定性分析

铁阜高速公路K237 858~K238 026段边坡开挖后,发生滑坡,威胁到公路建设安全,根据滑坡体工程地质条件、对该边坡稳定性进行工程地质分析和数值计算分析,并对滑坡的治理原则及方案提出了建议。