含软弱土层边坡稳定性分析的全局滑面自动搜索技术

提出了一种用于边坡稳定性分析的全局滑面自动搜索技术,首先采用三角网格进行了边坡土层的几何离散,然后,结合蒙特卡洛法等角/等边逐段扫描与模拟退火法,构建了全套的边坡全局临界滑面搜索扫描算法。以Fortran和Matlab为计算手段进行联合编程,采用简明Morgenstern-Price法进行了边坡稳定性分析计算。通过选用3个算例进行了算法的可靠性验证,计算结果表明:截面三角网格划分方法具有良好的适应性,能较好地对不规则层位几何形状进行离散;多段折线滑面具有较圆弧滑面更为优秀的极限滑面定位功能,其安全系数随着滑面段数的增加会逐步达到收敛;本搜索方法可不依赖于工程师经验进行多段折线初始滑面的大致范围选择,其能快速地、全自动地进行由弱到强不同复杂土质情况的边坡稳定性计算分析,并能找到全局临界滑面与安全系数。     

基于模拟退火的果蝇优化算法的边坡临界滑面搜索

传统的边坡稳定性分析多采用极限平衡法,需要研究者依据经验试算一系列滑面,再确定最危险滑面。该文将果蝇优化算法(FOA)与模拟退火算法(SA)融合,提出基于模拟退火的果蝇优化算法(SA-FOA),避免了陷入局部极值的缺点,确保获得全局最优解,并结合极限平衡法用于边坡临界滑面的搜索。在Matlab中编程实现该算法,通过两个土坡算例的验证及与其他方法的对比分析,结果表明:基于模拟退火的果蝇优化算法能够高效、快捷地搜索出边坡的临界滑面,且具有更高的收敛精度和可靠性,为边坡临界滑面的搜索提供了一条高效的新途径。     

基于改进遗传算法的公路边坡稳定性分析方法

采用瑞典圆法计算滑面为圆弧时边坡的安全系数,并在遗传算法中增加Powell算法作为局部搜索过程,从而在保证遗传算法良好的全局搜索能力的同时,也提高了遗传算法的搜索速度。采用改进后的遗传算法搜索边坡的最小安全系数及与之相对应的滑动面,结合公路边坡工程实例检验了所提出方法的有效性。     

基于改进遗传算法的公路边坡稳定性分析方法

采用瑞典圆法计算滑面为圆弧时边坡的安全系数,并在遗传算法中增加Powell算法作为局部搜索过程,从而在保证遗传算法良好的全局搜索能力的同时,也提高了遗传算法的搜索速度.采用改进后的遗传算法搜索边坡的最小安全系数及与之相对应的滑动面,结合公路边坡工程实例检验了所提出方法的有效性.     

刚性桩网路基边坡稳定性分析的编程实现

圆弧滑动法是对复合地基稳定性进行计算分析的常用方法,福建地方标准也采用该方法,且认为破坏模式为弯断破坏。考虑到该方法的计算量大,为简化求解,文中利用Visual C++语言编程,通过输入土体参数、边坡几何参数和布桩参数得到边坡安全系数,再采用黄金分割法搜索出最小安全系数,实际工程应用结果显示该程序的误差较小。     

膨胀土径向条分法边坡稳定性研究

以Bishop条分假设为出发点，基于Mohr-Coulomb塑性本构关系，建立直角坐标下膨胀土边坡稳定性计算模型。基于滑面为圆弧的假设，计算所有潜在滑面相应的安全系数，以此获得了最小安全系数，进而确定了最危险滑面半径及圆心位置。然后，依据Bishop法所得的最危险滑面半径和圆心坐标，推导极坐标下最危险滑面方程。结合能量守恒思想，引入径向条分法对圆弧面进行划分，基于虚位移原理分析了坡体重力势能以及滑面摩擦力、黏聚力、膨胀力产生的耗散功，据此确定径向条分能量法下膨胀土边坡安全系数。最后，通过算例与传统Bishop条分法进行对比，发现两者所预测的边坡稳定性系数随膨胀力的变化趋势一致，并通过有限元方法进行了对比验证；径向条分能量法有望为膨胀土边坡稳定性分析提供数据积累和方法依据。     

基于圆弧破坏模式下边坡危险性可靠度评价

以圆弧破坏模式下的边坡为研究对象,采用简化Bishop法建立极限状态方程,通过Monte-Carlo法计算不同坡高、坡角、不同强度参数组合下边坡的稳定安全系数及可靠指标;基于相对安全率理论,得到不同强度参数下边坡各级允许安全系数所对应的允许可靠指标,从而将可靠度方法与传统的安全系数法建立联系。根据不同坡体强度参数均值、标准差、变异系数下允许可靠指标与允许安全系数的相关关系,以安全系数为危险性分级基础,提出与安全系数判据对应的可靠指标及失效概率分界值,从而建立基于可靠度理论的边坡危险性评价体系。通过案例验证,采用安全系数判据与采用可靠指标判据得到的边坡危险性评价结果基本一致,说明本文提出的评价方法与标准具有一定的实用性。     

锚固力在简化Bishop法中计入方式的探讨

锚杆（索）是公路边坡加固工程中普遍应用的方法之一，简化Bishop法也是现行规范推荐的一种计算方法，但锚固力在简化Bishop法计算中如何计入，不同的规范有不同的规定。为得到统一的计算公式，通过公式推导，得到改进的简化Bishop法计算公式，公式中引入了法向力作用系数与切向力作用系数。法向力作用系数不是一个折减系数，建议由公式直接计取；切向力作用系数区分了普通锚杆与预应力锚杆之间计算的差异性，并考虑了预应力锚索锁定值与损失值的情况。结合某一具体公路工程实例，采用不同公式及不同参数取值对同一滑面进行稳定性计算，通过比较表明:推导得到的公式能更科学准确地评价边坡的稳定性。     

某高路堤边坡稳定性分析与治理

探讨了传统极限平衡分析法（简化Bishop法）和有限元法计算边坡稳定性的优缺点,并结合某高路堤边坡工程实例,对比分析了自然状态下、有无土工格栅作用下边坡稳定性安全系数。分析结果表明:采用土工格栅,能够显著提高高路堤的稳定性。     

土质边坡失稳破坏的双安全系数稳定性分析方法

对公路土质边坡潜在滑坡体圆弧滑裂面上法向力和剪切力合力的作用位置和方向进行了假定;然后,依据能量平衡和力的平衡分别求出了土质边坡的稳定安全系数FS_1和FS_2。计算结果表明,相比瑞典条分法,FS_1偏小、FS_2偏大; FS_1和FS_2的平均值与瑞典法所得结果非常接近,相对误差小于6%。综合分析了边坡几何形状、土体强度参数、潜在圆弧滑裂面的位置等因素的影响,表明以FS_1和FS_2的平均值作为土质边坡的稳定安全系数是合理的。     

复杂边界条件下土体极限承载力的荷载增量逼近求解

在拓展Bishop极限分析方法的基础上，采用坡脚反向虚拟菏载及垂直菏载增量逐次逼近的方法建立复杂几何边界条件下的土体极限承载力的计算方法，该方法求争简便，借助简单的计算机程序可求解任意几边界条件下的土体极限承载力，对坝堤极限堆物菏重、天然边坡顶部极限承载力等的计算有一定理论意义和实用价值。     

地震作用下土钉支护边坡稳定性分析

在考虑土钉对土质边坡稳定性影响的情况下,根据土体边坡滑移面的破坏模式、塑性极限理论以及拟静力法,建立了地震作用下土钉支护边坡稳定性模型,推导了边坡滑移面圆心位置与稳定系数之间的函数关系以及滑移面上耗散内能的计算表达式,并且采用遗传算法,实现了地震作用下土钉支护边坡的稳定性验算。结果表明:这种计算方法避免了在圆弧搜索中陷入局部最小值的缺点,可以考虑孔隙水压对稳定性的影响,对土质较均匀的黄土地区是适用的。     

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。     

维德二级公路典型土质边坡破坏机制及防治措施研究

针对维德二级公路建设中的一个具体边坡问题,采用敏感性分析方法对边境滑面强度参数进行了反分析,用有限元方法对边坡的变形破坏机制进行了摸拟,揭示了边坡的牵引滑动特性,显示了地下水对边坡稳定性有着重要影响.考虑边坡滑动面土体由于含水量不同而具有不同的抗剪强度,对边坡进行了稳定性计算,结果显示滑面长度70％以上土体处于饱和状态...     

湖北十白高速公路栗石沟隧道洞口滑坡稳定性分析

以湖北十白高速公路栗石沟隧道洞口边仰坡的稳定性情况为例,就天然状况和暴雨工况2种工况,运用理正分析软件,采用圆弧滑动法确定滑裂面形状、瑞典条分法分析圆弧的稳定性,通过自动搜索最危险滑裂面来计算边坡的稳定性,定量计算了在自然工况和削坡卸载后的稳定性系数,对洞口边坡稳定性进行了定量评价.     

土质边坡潜在滑动面确定方法对比分析

在实际工程中,经常采用作图法、对数螺旋线法、自动搜索法来确定土质边坡的潜在滑面。经对比发现：作图法确定的潜在滑面范围最小,稳定性计算结果最大;对数螺旋线法确定的潜在滑面范围最大．稳定性计算结果则介于作图法和自动搜索方法之间。进行土坡稳定性评价时,应综合对比分析。方可取得较好效果。     

强度折减法在边坡稳定分析中的应用

系统介绍了有限差分强度折减法的基本原理,指出了在数值分析过程中,判定边坡达到极限平衡状态的标准之——边坡滑动带塑性区的完全贯通。对一有特定滑动面的边坡实例(Zhang Xing提供的椭球体滑面)进行了有限差分强度折减法数值模拟,对比分析了此边坡在达到极限状态前和极限状态时滑动带的塑性区发展和贯通情况,由滑动带塑性区完全贯通这一标准得到了此边坡的安全系数,与Zhang Xing提供的安全系数相近,说明有限差分强度折减法计算的安全系数具有一定准确性。通过变换边坡岩体的物理力学参数,再次用有限差分强度折减法分析了Zhang Xing提供的椭球体滑面,得到不同安全系数,由此可知有限差分强度折减法计算的边坡安全系数是一个与岩体物理力学参数有关的量,说明此方法计算的安全系数有一定的局限性,需要进一步改进。     

库区浸水路堤稳定性计算方法分析

为完善库区浸水路堤稳定性的设计方法,基于简化Bishop法和渗流力学中流网的性质,推导出考虑动水压力作用下的简化Bishop计算方法。通过工程实例,分别采用文中方法、考虑动水压力的瑞典法和理正设计软件法三种方法计算,并进行对比分析。结果表明:文中方法与理正设计软件法较为接近,而瑞典法安全系数偏小。采用文中方法评价库区浸水路基稳定性是合理可行的,可供工程设计部门参考。     

公路岩质边坡稳定性评价的能量法研究

针对公路岩质边坡稳定性分析评价问题,根据能量法原理和塑性极限分析上限定理,建立了岩质边坡平面滑动的屈服机构.在刚塑性假定条件下,视岩质边坡的滑体为刚体,没有内能耗散,视滑面为塑性区,能量耗散主要集中在滑面上,根据能量法可以得到简化后的虚功率方程.综合考虑作用在岩质边坡上的后缘裂缝静水压力、沿滑面扬压力、重力、水平地震惯性力、锚固力等外力,按照强度折减法,推导得出了公路岩质边坡稳定性评价的能量法上限解.通过典型算例,将能量法上限解和刚体极限平衡法稳定系数计算结果进行了对比分析.     

FLAC强度折减法在开挖边坡稳定分析中的应用

FLAC强度折减法将强大的数值计算能力与强度折减技术进行结合来描绘边坡的失稳形态及受力状态,判定边坡的稳定性。文中利用FLAC强度折减法对西南糯扎渡电站尾水出口边坡的稳定性进行分析,结果表明:强度折减所确定的边坡安全系数与极限平衡最危险滑面搜索所得的结果十分接近,滑面的形状及位置也很相似。