危岩块体稳定性分析的蒙特卡罗边界法

在危岩块体的稳定性的可靠度分析中,本文采用了一种新的可靠度分析方法──蒙特卡罗边界法．并将此方法应用于清红电站V#号危岩块体的计算和稳定性评价,其结果与实际监测成果基本吻合．     

基于突变级数法的滑坡稳定性评价

基于突变级数法,建立了滑坡稳定性评价和预测模型。在相关研究的基础上,建立了滑坡稳定性评价指标的递阶层次结构,以滑带强度、滑面特征、滑坡外形特征及其近期活动等4个内部影响因素,以及暴雨作用、河流作用、滑坡后缘加载、人工活动和地震作用等5个外部影响因素,作为滑坡稳定性识别的判别因子;以22组典型滑坡工程案例作为训练样本,建立了滑坡稳定性评价模型和突变级数判据;然后利用6组典型滑坡工程实际案例作为测试样本,检验了模型的可行性和可靠性。研究表明,突变级数法对滑坡稳定性的识别结果与实际情况吻合,并与系统加权聚类分析法、判别分析法等的识别结果一致。     

考虑夹持效应的滑移式危岩三维稳定性计算方法

危岩体是被结构面围限并受空间力系作用的三维地质体。二维稳定性计算模型分析结果往往不能反映其真实的稳定性。基于空间解析几何和极限平衡法,提出了一种可考虑周围岩体夹持作用的滑移式危岩三维稳定性计算方法。该方法首先根据结构面的空间几何分布建立各自的局部坐标系,分别计算结构面分离区和锁固区的空间受力,然后将局部坐标系中力变换至主滑面坐标系,求得下滑力和抗滑力后计算危岩体稳定性系数。     

基于组合权重灰色关联法的多年冻土路基稳定性评价

通过对多年冻土路基变形影响因素的分析,将路基下原天然上限温度、冻土含冰量、路基高度、天然上限深度及高含冰层距离原天然上限深度五个因素作为影响冻土区路基(变形)稳定性的主要因素,采用了基于组合权重的灰色关联度决策方法,建立了多年冻土区路基稳定性评价体系。通过分析评价结果与沉降的对应关系,表明所建立的评价系统能够较为真实地反映路基的稳定状态。研究结果表明建立的评价体系可以较好地评价监测断面路基稳定性所处的状态,为诊断多年冻土区路基健康状态和多年冻土区路基维护决策提供了有效的支持方法。     

高密度电阻率法在排石场稳定性评价中的应用

简述了高密度电阻率法的工作原理。在将高密度电阻率法实际应用于排石场的稳定性评价中时,根据各种装置的特点和T、λ参数对高低电阻率的表征特性,进行了多装置及多参数的探测。通过对各二维反演视电阻率成果图的综合对比和解释,划分出了存在地质隐患的区段。经钻孔验证,效果很好。结果表明通过高密度电阻率法多装置、多参数勘探,可以确定地下介质的电阻率及其电阻率特征,进而对排石场的稳定性做出评价,对同类地质情况的监测、预警,也是行之有效的。     

颗粒流冲击力研究现状及讨论∗

颗粒流包括滑坡、泥石流、碎屑流、雪崩等,通常对桥梁、公路、居民区具有较大危害。分析了颗粒流的运动过程及其侵蚀、堆积和爬高等特性;此外,对颗粒流冲击力计算模型及其野外观测结果进行阐述。结果表明:现有冲击力计算模型认为冲击力在结构全断面呈均匀分布,忽略了颗粒流的运动特性对冲击力的影响;大块石冲击力计算忽略了颗粒破碎和浆体垫层效应对冲击力的影响,造成巨大的计算误差;由于传统传感器的缺陷,现有野外观测结果也存在较大误差。对此本文提出野外观测需要通过引入或开发新式压力传感器以得到更准确的颗粒流冲击力大小及其分布形式,从而更精确的修正理论模型;理论计算模型研究工作需要考虑颗粒流浆体的垫层效应、流体与基底的相互作用及块石冲击破碎等对流体冲击力的影响,从而推导出更准确的冲击力计算模型,指导工程实际。     

土石坝振动台模型试验颗粒流数值模拟分析

目前一般采用振动台试验、离心振动台试验和有限元动力分析来获得土石坝在设计地震荷载作用下的形态和抗震性能。本文结合孔宪京等的土石坝振动台试验结果开展了颗粒流细观数值模拟研究,克服了传统连续介质力学的宏观连续性假设,形象而直观地表现出坝体在动力荷载作用下的破坏特征。数值模拟规律与振动台试验规律基本一致。同时还分析了坝体颗粒粘结强度和地震峰值加速度变化对坝体破坏特征的影响。数值结果表明,当颗粒间粘结强度较低时,表现为坝体表面颗粒的滑动破坏,粘结强度稍大时,会出现局部的小块颗粒团整体滑动破坏;随着峰值加速度的增大,坝顶沉降量在增大,坝体破坏特征不变。     

黄土滑坡稳定性评价的反演分析

本文根据黄土滑坡的变形监测结果，同时考虑了边坡的初期应变分布状况，通过有限元反分析法，反推出边坡地基的力学参数，为黄土滑坡的稳定性评价和预报提供了可靠的依据。     

岩体爆破破坏效应颗粒流数值模拟验证研究

采用颗粒流方法对岩体爆炸破岩过程进行数值模拟,将集中药包作用下的爆炸球面波等效为三角形波脉冲,根据颗粒离散元原理建立了点膨胀加载法和动边界处理法,结合动三轴试验标定的细观力学参数,建立了颗粒离散元爆炸应力波传播分析模型。利用数值模拟进行了爆破破岩机理分析,探讨了不同埋深、炸点膨胀比、炮孔压力对爆破效果的影响,给出了数值模拟时合适的炸点膨胀比与峰值压力取值范围,并根据爆破工程实践对爆破漏斗效应、微差爆破效应进行了验证。研究方法简单可靠,可反映岩体爆炸应力波传播规律,动态表征岩体的破坏过程,有助于进一步加深对工程爆破效应的认识。     

滑坡体实时稳定性评价方法研究

基于现场监测系统所确定的滑坡体滑动面信息,来寻求滑坡体滑动面与室内直剪试验试样剪切面之间的力学变形对应关系。定义滑动面土体总的抗剪力峰值与剪力实时发挥值之比为滑坡体的稳定系数,从而实现了基于监测数据的滑坡体稳定性实时评价。所提方法建立了现场监测数据与滑坡体内部稳定机制间的联系,克服了以往从数理统计角度进行滑坡体稳定性预测评价的不足,又避免了对众多外在不确定复杂因素的考虑。经与4种传统滑坡体稳定性评价方法对某边坡数值模型进行的计算对比分析表明:所提基于滑动面位移监测的滑坡体实时稳定系数计算方法不仅在结果上能和传统方法取得一致,而且还克服了传统方法只能做静态评价的不足,并具有实时性。     

筑坝反滤料动模量和阻尼比试验的颗粒流模拟

以筑坝反滤料的室内中型动三轴试验结果为基础,运用离散单元法中的二维颗粒流方法建立了轴对称数值试样模型,通过控制加荷过程中试样体积不变的方法,模拟了不排水加载条件下反滤料的动模量和阻尼比试验。调整颗粒的细观接触参数,与真实试验结果进行比较分析,在得到符合实际结果的宏观力学响应的同时,分析了配位数、孔隙率和超孔隙水压的变化,并从微观角度对动三轴试验进行了探讨。讨论了固结比和密实度对动模量的影响,认为粗粒反滤料的固结比对最大动模量的影响比较符合H ard in推导公式的结果。结果表明,颗粒流方法可以较好地模拟反滤料的动模量和阻尼比试验,试验过程中微观方面的表现也符合实际室内试验的规律。     

基于岩腔后退的危岩断裂破坏分析——以重庆市万州区太白岩危岩为例∗

硬质岩体危岩的突发性破坏本质是岩体的脆性断裂破坏。以重庆市万州区太白岩危岩为例,将危岩后缘卸荷裂隙的扩展贯通简化为半无限大板的边缘裂纹断裂问题,建立了卸荷结构面接触与非接触的裂纹断裂力学模型,推导了 I 型裂纹、II 型裂纹应力强度因子以及联合应力强度因子表达式,并基于数值模拟手段提出了危岩结构面正应力与剪应力确定方法。万州太白岩危岩 W10 断裂破坏分析结果表明：危岩崩塌失稳受控于岩腔的深度,岩腔深度加大,后缘卸荷裂隙扩展,其力学机制根据岩腔深度变化表现为拉破坏和拉剪破坏;对于危岩 W10, 裂纹联合应力强度因子随岩腔深度的增大表现出先增加后降低再增大的趋势,I 型裂纹断裂应力强度因子具有与联合应力强度因子相同的变化特征;岩腔深度 3~6 m 以及 9~10 m 内,危岩裂纹主要为拉应力集中状态;岩腔深度 6~9 m 时,危岩裂纹处于拉剪应力状态;当岩腔深度为 3.8 m 时,危岩 W10 发生拉剪断裂破坏,断裂扩展角为 29.5°。     

基于人工神经元网络的滑坡稳定性预测评价

由于滑坡岩土体的结构与物理力学性质表现在宏观和微观上有着不连续性和高度的非线性等特点,其稳定性受地质因素和工程因素等综合影响,岩土体变形、演化规律的非线性和内在因素的非线性决定了滑坡是一个复杂多变的非线性系统.根据滑坡失稳的非线性特征,将人工神经元网络BP模型应用到滑坡稳定性的评价预测中,借助MATLAB的人工神经元网络工具箱,以国道G324上的86个滑坡数据为训练和预测样本对模型进行了实验和验证,结果表明,所建立的滑坡稳定性预测方法具有较高的预测精度.     

岩石边坡稳定性的可靠性理论评价研究

本文撇开了传统的整体刚性极限平衡法和条分法等安全每当法评价边坡的稳定性，采用可靠性理论对边坡稳定性进行评价，实践证明它是一种更符合工程实际的新方法。     

基于模糊综合评价法的泥石流风险评价

在既有的泥石流危险度模糊综合评价模型中加入易损度因子,首次建立了泥石流风险度模糊综合评价模型,使用该模型对神农架林区内的5条泥石流沟进行风险评价,得出了"模糊综合评价模型可用于泥石流风险评价"的结论。针对"模糊综合评价模型的计算结果能反映风险大小,不能表现风险特点"的问题,将模糊综合评价法与平面坐标相结合,提出一种新的泥石流风险评价法:模糊坐标法。该方法对泥石流的危险度及易损度分别进行模糊综合评价,用评价结果组成坐标点,并定义坐标点到原点的距离为风险度,利用平面坐标的二维属性使得评价结果既能表现危险度又能表现易损度,泥石流风险的具体特点也得以表达。将两种方法的计算结果进行比较分析,得出"模糊坐标法的评价结果更符合实际,模糊综合评价法的计算结果偏安全"的结论。     

边坡稳定性评价的一种半定量方法

以南京市某边坡为例,介绍了一种边坡稳定性评价的半定量方法。首先,根据边坡所处地质环境对其稳定性趋势作出分析,确定该边坡的稳定性影响因素;进而,根据对该地区同类型滑坡的统计,分析了影响因素与滑坡发生的相关性;在通过对比求和评分法得出了各影响因素的稳定性权重值之后,又根据相关性分析得出的结果,完成了影响因素的分级赋值;最后,得出了边坡稳定性的评价模型,并求出了不同降雨量情况下边坡的稳定性指数。     

基于RES-云模型的采空区稳定性评价研究

针对采空区稳定性评价中评价指标间交互作用机制分析不足的问题,提出了基于RES(Rock Engineering System)-云模型的采空区稳定性二维评价方法。选取了15个采空区稳定性评价指标,基于RES理论,通过建立评价指标交互作用矩阵,分析评价指标间的相互作用,确定了各个评价指标的权重;应用云模型理论计算隶属于不同等级的各指标云模型参数,以指标等级云图的方式进行直观表现,计算样本综合等级隶属度;根据最大综合隶属度原则确定采空区的稳定性等级,引入模糊熵作为第二维评判参量,表征采空区稳定性的复杂程度。最后,将该模型应用于云南某锡矿8个采空区稳定性评价中,验证了该评价模型的可行性。     

考虑位移监测的滑坡稳定性综合评价研究

滑坡稳定性评价方法目前主要有极限平衡法、概率分析方法和有限元法,但是这些方法都仅从力学的角度出发,而很少从滑坡的实际变形角度来考虑。为此,在运用Morgenstern-Price法、蒙特卡洛-破坏概率方法和强度折减法从二维和三维的角度计算滑坡稳定性系数和破坏概率的基础上,提出了考虑滑坡位移监测的R/S分析方法对滑坡稳定性进行综合评价。以三峡库区青龙咀滑坡为例,采用上述四种方法对该滑坡稳定性进行综合评价。结果表明,该滑坡在计算工况条件下处于稳定状态,其危险性为中等。     

加筋高路堤稳定性评价的信息扩散模型

利用模糊信息优化处理的基本理论（模糊近似推论、信息扩散、信息集中），建立了加筋高路堤稳定性的分类及评价其指标的信息矩阵，获得了加筋土高路堤稳定性评价的信息扩散模型。通过对北张沟加筋高填路堤进行的稳定性分析，表明该模型能较全面地考虑加筋高路堤边坡稳定性的影响因素，评价结果合理。     

边坡稳定性评价的自适应模拟退火聚类分析法

本文针对常规聚类法对初始聚类中心 的敏感性以及聚类结果与样本输入次序有关等问题,提出了基于模拟退火算法的边坡稳定性评价的自适应聚类分析方法。此方法对三峡库区36个边坡的研究结果表明，它是一个具有全局最优解和有较高计算效率的聚类法,其结果明显优于常规聚类法。