强降雨条件下弃土场边坡稳定性历程分析

基于饱和非饱和理论,在Geo-Studio数值模拟的基础上分析了整个降雨历时过程中,不同降雨强度条件下,山区弃土场边坡内部渗流、降雨入渗速率和边坡稳定性的变化规律。结果表明:降雨入渗过程中,坡表部分区域迅速饱和,弃土场边坡内部存在低孔隙水压力的非饱和区;在降雨的初始阶段,降雨入渗速率主要受坡表土体渗透系数的制约,随着坡表土体饱和度的增加,降雨强度逐渐转变为影响降雨入渗速率的主导因素;边坡稳定性系数在整个降雨过程中呈现先减小后增大的趋势,但边坡最危险时刻出现在降雨结束后的2～6h时间段,并非通常认为的降雨过程中;当降雨强度达到一定值时,边坡稳定性系数在降雨过程中会出现一个小幅的增加。     

基于自然选择策略的PSO-BP神经网络的滑坡可靠性评价方法

将BP神经网络良好的非线性函数拟合能力,以及粒子群算法(PSO)良好的非线性优化性能相结合,提出一种基于自然选择策略的PSO-BP神经网络的滑坡可靠性评价新方法。新方法的整体布局是以BP神经网络作为滑坡可靠性分析的响应面函数,在内部实现细节上,针对传统BP神经网络权值和阈值更新过程中容易陷入局部最优特点,采用自然选择粒子群算法来替代标准BP神经网络内置的最速梯度下降法,以达到进一步优化网络的目的。以贵州省马达岭HP1滑坡为例,验证该方法的优越性,结果证明:(1)该文提出的自然选择PSO-BP算法全局拟合能力更强,构造出的响应面误差更小;(2)降雨对于该边坡可靠性的影响小于地震,敏感性低;(3)天然工况下的HP1处于稳定状态,饱和、天然地震工况下处于低危险状态。     

充气截排水对弃土场边坡稳定性影响的数值模拟研究

弃土场边坡是一种内部物质结构松散的人工边坡,其地下水渗流场的变化对边坡稳定性产生显著影响。充气截排水技术是近年来涌现的一种新的土坡加固方法,尤其适用于对渗流敏感的土坡,其特征在于形成非饱和区截水帷幕,从而降低潜在滑坡体的地下水位,提高边坡稳定性。为研究充气截排水技术应用于弃土场边坡加固的可行性,该文以气-水两相流渗、饱和-非饱和渗流理论为依据,以GeoStudio软件模拟为技术手段,研究了在潜在滑坡区地下水位线以下进行充气以实现边坡加固的方法,模拟了不同充气压力、不同充气方式、以及充气前后对弃土场边坡稳定性及截排水效果的影响。结果表明:①充气截排水法存在最佳充气气压,不同充气方式对启动气压和最佳充气气压有显著影响;②停止充气后,渗流场的再平衡过程不可逆,表现为地下水位线回弹量有限;③弃土场边坡的稳定性在维持充气过程中和充气后均得到提高。综上可知,充气截排水技术在弃土场边坡加固领域具有良好的应用前景。