基于因素敏感性的边坡稳定可靠度分析

为了评估因素敏感性对边坡稳定可靠度的影响,针对岩石边坡中最为常见的平面剪切型边坡,在定值法计算边坡稳定安全系数的基础上,用单因素分析法、极差分析法和方差分析法对边坡几何、计算物理力学参数的敏感性进行了对比分析,然后采用Rosenblueth法对不同随机变量的组合进行了边坡稳定可靠度分析。研究结果表明:单因素分析、极差分析和方差分析得到了一致的参数敏感度排序,方差分析结果离散程度最大、分析效果最优;在假定参数变异性相同条件下,当随机变量取敏感性较大的因素时,可靠度分析的破坏概率也较大;对于敏感性较大的因素,不管是强度参数或者几何参数,若存在一定的变异性,在可靠度分析中都不应忽视,否则将对结果产生重大影响;在边坡可靠度分析前先确定各个稳定影响因素的敏感性排序,再根据实际参数的变异性选取随机变量,分析结果往往更加合理。     

基于正交法的边坡安全系数敏感性分析

为研究影响边坡稳定因素,运用有限元软件ANSYS,并结合强度折减法建立合理模型,选择失稳判据为计算不收敛,将影响边坡稳定的主要因素重度、内摩擦角、黏聚力、变形模量、坡顶荷载采用正交分析法水平组合,进行各因素敏感性和显著性分析。结果表明:各因素敏感性依次为:内摩擦角 黏聚力 重度 坡顶荷载 变形模量,显著性为:内摩擦角、黏聚力,重度对边坡稳定性影响高度显著,变形模量与坡顶荷载对边坡稳定性影响不显著;黏聚力和重度之间有交互作用,因此,边坡稳定除考虑土抗剪强度影响,还应注意重度影响,使强度储备发挥到最大,同时还要考虑黏聚力和重度的交互作用。     

吕梁机场工程黄土边坡的敏感性分析

以山西省吕梁机场黄土边坡工程为例,通过分析导致黄土边坡发生滑坡的影响因素,确定黄土地区机场高边坡的敏感性因素,根据正交试验设计方法,利用理正边坡计算软件,采用简化Bishop法对正交试验设计方案进行安全系数的计算,得到了这些敏感性因素对黄土边坡的影响显著性,所得结果对机场黄土边坡失稳的预测与防治具有重要的意义。     

基于正交设计和数值模拟的边坡稳定敏感性研究

边坡稳定性影响因素有很多,如何从众多因素中确定它们影响边坡稳定的主次关系,从而进行有效的支护,是公路边坡研究中的重要课题。针对杭兰高速公路一典型的路堑边坡,采用正交试验设计法,借助于slide极限平衡软件对影响边坡稳定性的七种因素进行了敏感性分析,得出了不同因素对边坡稳定性的影响程度。同时采用有限元数值模拟分析方法,进行了边坡开挖支护前后的对比分析,证实了正交分析的可靠性,为公路路堑边坡的稳定性研究提供了有用的方法。     

顺层滑移型岩质边坡稳定性影响因素敏感性分析

顺层岩质边坡的破坏类型主要有顺层滑移和溃曲破坏两种,由于其破坏机理各不相同,因而对这两种破坏类型的影响因素进行敏感性分析时应该分开来考虑。以往在进行影响因素敏感性分析时常采用的方法主要是假设其中某一个因素变化,其他因素不变,而在实际中这种单一因素发生变化的情况是很少的,大多是多因素共同变化,因此其结果不能反映真实情况。在离散元分析的基础上,考虑正交设计的特点,将正交试验设计应用到顺层滑移型岩质边坡稳定影响因素敏感性分析中,得出影响顺层滑移型岩质边坡稳定性的主要因素和次要因素。     

基于正交设计的滞洪区路堤边坡敏感性研究

以天津市某滞洪区范围内高速公路路堤边坡为例,利用Midas GTS有限元软件模拟计算路堤边坡稳定性,对滞洪区路堤边坡水位变化情况进行逐一计算分析。采用正交设计试验方法分析比较洪水位降幅、水位降速和路堤填土渗透系数等因素对路堤稳定性影响的敏感性,为滞洪区内公路路堤工程提供了有益参考。     

路堑边坡稳定性影响因子的敏感性分析

针对黄延高速公路一典型的路堑边坡工程,采用正交试验设计对影响其边坡稳定性的7种因素参数进行了敏感性分析,得出影响边坡稳定性的一些初步规律,进一步提高了对参数重要性的认识。     

炭质页岩路堑边坡稳定影响因素敏感性分析

炭质页岩边坡稳定性分析是一个繁杂的系统工程,影响边坡稳定性的因素很多,且其中大多数因素是随机可变和不确定的。文中主要对边坡稳定性的众多影响因素进行分析总结,从中优选出具有代表性的影响因素进行正交试验设计,采用FLAC3D有限差分程序进行数值模拟分析,根据数值分析结果对炭质页岩路堑边坡稳定性影响因素进行敏感性分析,得到各影响因素的敏感性排序,从而优化设计。     

含弱面岩质路堑边坡开挖坡角优化设计方法及应用

根据含软弱面岩质边坡的岩体结构特点,概化出含弱面岩质路堑边坡开挖坡角优化模型。建立了基于极限平衡方法的计算含软弱面岩质边坡最优开挖坡角的方法。将这种方法运用于某公路路堑高边坡的实践中,确定了影响其最优开挖坡角因素并确定了正交试验方案表,采用正交试验对各因素进行了敏感性分析,确定了该公路含弱面岩质路堑边坡的最优开挖坡角的合理取值范围,最后通过对该公路边坡实例的分析,证明这种计算模型作为一种计算最优开挖坡角简便途径的有效性和实用性。     

岩质边坡落石运动特征参数分析及SVM预测模型

以落石的水平运动距离、弹跳高度和运动能量3个运动特征参数为目标,引入正交试验法对其影响因素进行了敏感性分析及其较不利因素水平组合研究。然后选取影响落石运动特征参数的5个因素为影响因子建立数据样本集,引入支持向量机方法建立落石预测系统对岩质边坡落石运动特征参数进行了预测。最后结合工程实例对预测系统进行了验证。本文研究结果表明:正交试验方法可以确定影响落石运动特征参数的主次因素及较不利因素水平组合;基于支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的预测系统不需要进行Rockfall软件的建模计算过程,就可以估算出岩质边坡落石的运动特征参数,方便快捷。     

基于矢量和法安全系数的边坡稳定性评价

以边坡的整体稳定性为研究对象,基于矢量和法安全系数k（θ）的边坡稳定性分析,首先确定安全系数的计算方向,在该方向上抗滑力与滑动力比值即为安全系数。该方法评价边坡稳定性时不需引入过多的假设,以显式格式求解,计算过程简便。利用ANSYS软件进行二次开发,利用矢量和法安全系数求解ACADS两道标准考题EX1(a)和EX1(c),得到与考题标准答案非常接近的结果,较边坡计算软件Geo-slope计算结果要小（误差在3 %以内）,证明了采用矢量和法安全系数评价边坡稳定性是可行的。     

有限元强度折减法在边坡可靠性研究中的应用

将有限元强度折减法（FEM-SSR）应用于边坡的稳定可靠性分析。文中提出了近似Monte Carlo模拟法、联合点估计法（PEM）对边坡进行稳定可靠性分析,得出了相应的稳定系数、可靠性指标和破坏概率,并与传统的基于极限平衡方法的可靠性计算结果进行了对比。结果表明:有限元强度折减法进行边坡稳定可靠性分析,其结果更接近坡体的实际稳定状态,在理论上和工程实践中均显示出一定优势。     

地震效应下二级边坡三维动态稳定性上限分析

为了给二级边坡的抗震设计提供参考,对其在地震力作用下的稳定性进行研究。基于三维破坏模型,采用拟静力法将地震力引入计算模型中,运用极限分析上限定理分析二级边坡破坏时的能量耗散,并根据虚功率原理推导稳定系数的解析解。利用穷举法优化计算,得到约束条件下稳定系数的最优上限解,并与已有研究成果进行对比。利用该方法,分析宽高比、内摩擦角、深度系数、上、下台阶倾角、地震力等因素对二级边坡稳定性的影响。针对不同的计算精度,给出二级边坡可简化为二维平面应变问题的最小宽高比。研究结果表明：该方法正确可靠;宽高比对稳定系数影响显著,随着宽高比的增大,二级边坡的三维效应逐渐弱化,最终转变为二维平面应变问题,内摩擦角、深度系数、上、下台阶倾角对稳定系数有较大影响;对边坡进行放坡时,应尽量减小上、下台阶的倾角,并增大上台阶边坡的高度,以提高二级边坡的稳定性;水平地震力与竖直地震力对二级边坡的稳定性有显著影响,如果计算中不考虑地震力,则稳定系数的相对误差分别高达40%和15%。     

生态袋护岸的设计要点探讨

通过算例探讨了生态袋在边坡稳定分析中的作用和水位波动区下满足局部稳定的生态袋最小尺寸，给出了生态袋安全分析方法。结果表明:生态袋能提高边坡的稳定，避免表层的浅层滑动，边坡稳定安全系数随着生态袋防护范围厚度的增加而增加； 生态袋的尺寸基本随河道流速的增长呈幂指数增长，对河道流速较为敏感；生态袋护岸抗滑移分析、抗倾覆分析和抗剪切分析计算公式简单直观，但技术参数和安全系数的取值是关键。     

极限平衡法与有限元法结合分析平阿高速公路高边坡稳定性

结合平安至阿岱高速公路高边坡工程实例,先用极限平衡法计算得出边坡的稳定安全系数,再用有限元法分析边坡的应力、应变和位移,这两种方法相结合既能反映边坡的稳定和变形之间的关系,又能用安全系数来评价边坡的稳定性。采用预应力锚索等加固,高边坡处于稳定状态。     

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。     

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。     

蒙特卡洛概率分析法在高边坡稳定计算中的应用

以某高边坡为研究对象,确定边坡坡率进行放坡处理和加固设计,采用蒙特卡洛概率分析法对边坡放坡后和治理后的稳定性进行分析,并与传统的极限平衡法计算结果进行了对比,两种计算方法具有相当的一致性。蒙特卡洛概率分析法能较为准确、全面评价边坡的稳定性,同时也是对传统极限平衡分析的进一步验证。     

强度折减法分析滑坡稳定的误差和敏感性研究

采用有限元强度折减法计算一污水处理厂滑坡稳定安全系数来判断其边坡的稳定,找出分析计算过程中,选择的屈服准则及有限元模型网格剖分的疏密及参数的选取等因素,对计算结果的影响规律,为边坡的稳定性评价及防治提供重要依据。     

基于加速遗传算法的震区边坡稳定性可靠度分析

针对传统极限平衡理论的传统边坡安全度评价方法——中值安全系数法难以体现边坡工程的不确定性,本文基于随机概率分析的边坡稳定可靠度分析方法,充分考虑岩土体参数的均值及其变异性,采用的加速遗传算法计算边坡可靠度指标,并同时搜索最危险滑动面的算法,避免了遗传算法的嵌套,减少了计算量,从而极大的提高运算效率。结合湖南省对口支援四川理县灾后重建项目——理县至小金公路（理县段）k4＋040路堑边坡开展可靠度分析,计算结果表明,该边坡在普通工况条件下边坡安全系数为1.305,满足规范要求,其可靠度指标Pf=10.21%,稳定性较好;但对于该地可能出现的强震及降雨（工况3）,边坡安全系数分别为1.060,边坡基本处于极限平衡状态其可靠度指标Pf=5.87%,稳定性较差,在此基础上提出的加固优化方案,为今后类似工程提供参考。