模型试验下的公路边坡合位移演化分析

为了明确底部开挖对公路边坡稳定性的影响,以梅州至平远高速公路工程为背景,采用多步开挖的方法结合全尺寸边坡模型进行试验。在坡体中布置6个监测点记录坡向及垂直位移,随后将两方向位移作为分量进行组合位移计算分析,并结合试验结果进行归纳。研究结果表明：1）边坡上部区域整体稳定,内部应力变化慢,滑坡往往由内部蠕变造成,因此上部区域合位移偏角值较为稳定,而下部区域因易受开挖影响,位移角波动显著;2）通过对边坡下部区域计算,其滑动面倾角理论值为30°～60°,试验中观测到了一致的情况,而受土体堆积作用,后期土体断面几乎与坡面平行。研究得到了滑坡发生前合位移的偏转角及滑坡断面方向变化规律,相关结果可作为预测边坡稳定性的重要指标,对评估公路边坡稳定性具有一定的借鉴意义。     

河道边坡滑动蠕变状态下强度参数反演计算的研究与应用

采用位移反演计算模型对辽宁东部某河道滑坡蠕变状态的强度参数进行反演计算,并采用数值模型对研究河段边坡滑坡整体位移情况进行模拟分析。研究结果表明:当边坡稳定试验数据失真或者缺少数据时,采用强度参数反演计算的参数较为可靠,内摩擦角为21°~23°时,粘聚力在22~25kPa,研究河段边坡滑块整体安全系数将达到0.974~0.981之间;研究河段的滑坡总体滑坡位移量坡脚小于坡顶,且随着坡顶向下有下沉趋势。研究成果对于河道边坡蠕变状态的强度参数反演和工程设计提供参考价值。     

气液两相流原理在边坡稳定性分析中的有效性研究

为研究雨水渗流行为和孔隙水压变化对边坡稳定性的影响,以降低降雨诱发的边坡失稳概率,采用气液两相流数值模拟法对一维渗流实验和斜面模型渗流实验进行分析,并对2012年青海省同仁县西山发生的滑坡进行再现模拟。按Mohr-Coulomb屈服标准建立风化岩弹塑性模型,通过孔隙水压力和孔隙压力以及有效应力变化分析了滑坡发生的可能性。结果表明:1)单相流分析没有考虑到孔隙气压的影响,可能导致渗透速度快于实验结果,而气液两相流分析可有效评估孔隙气压对土体渗流的影响,并更易计算饱和度、基质吸力和渗透系数之间的关系;2)模型试验结果表明,一旦渗透面到达计测点,孔隙压力就会突然上升,采用两相流应力-渗流耦合分析时,滑坡发生位置和形态与实际滑坡高度相似,滑动面附近的孔隙水压力和孔隙气压增加是造成滑坡的重要原因之一。研究证实了气液两相流法在降雨边坡稳定性分析中的适用性与有效性,可为研究降雨期间的边坡稳定性提供一定参考。     

甘谷史家坪滑坡稳定性及其对石油管道的影响

史家坪滑坡的稳定性问题对石油管道的安全平稳运行具有重要的意义。在进行现场勘察、室内试验和相关论证的基础上,对该边坡稳定性进行计算和评价,得出该边坡的稳定性问题、潜在的破坏模式及相应的滑动面。     

某露天煤矿首采区西帮复合边坡稳定性研究

露天煤矿边坡稳定性是关乎露天矿安全生产的关键问题之一。通过分析两种开采方案,确定了横采内排方案。基于刚体极限平衡法理论,采用逐水平优化方法得到外排土场边坡最优形态参数,选取滑坡区BKW1剖面与稳定区XN1剖面分别定量计算外排土场与采场留设不同安全距离时复合边坡稳定性,当外排土场安全距离控制在150m左右时,复合边坡满足安全储备系数要求。     

地震荷载下反倾层状岩质边坡倾倒变形破坏规律及数值模拟研究

为了掌握不同地震荷载作用下的边坡稳定性能,采用振动台试验并结合离散元数值模拟对典型反倾层状岩质边坡进行了分析,对地震作用下反倾层状岩质边坡的动力响应特性和变形破坏规律进行了研究。结果表明：1)边坡的顶部和坡面首先出现变形,边坡开始出现层间错动导致最终彻底破坏;2)地震波频率对边坡的变形破坏有着显著影响,不同频率正弦波作用于边坡时,边坡上各个地方的加速度响应状况各不相同;3)在频率较小的正弦波作用下边坡的顶部及坡面浅表部松动变形,在频率较大的正弦波作用下边坡内部出现横向拉张裂缝,拉张裂缝会导致边坡的崩塌溃坏;4)在数值模拟分析边坡的加速度响应情况时,从边坡底部到顶部,随着高程的不断增加,其加速度放大系数增长幅度逐渐增加;5)地震波不仅影响边坡上监测点位加速度响应的大小,同时还对不同高程下其加速度响应变化情况产生影响。研究结果显示了边坡加速度响应数值模拟分析与振动台模型试验结果的一致性,所得结论对工程施工参数设计具有一定的借鉴价值。     

路基边坡雨水浸透变形模拟研究

为了减少由于雨水渗透引起的路基边坡局部变形和失稳现象,在概述模型实验现象的基础上,采用饱和及非饱和渗流分析方法以及弹塑性有限元分析方法,模拟路基边坡模型中水位的变化和滑动破坏发生前的初始变形,建立渐进式边坡失稳的预测方法,通过实验进行再现分析,以明确边坡初始变形机理。研究结果表明:1)在饱和及非饱和渗流模拟中,当渗流系数设置值比渗透实验结果大时,模型实验的再现性良好;2)在弹塑性有限元分析中,通过边坡水位升高导致变形系数(刚度)减小,进而能够分析出模型实验中边坡的初始变形。研究过程为分析降雨期间路基边坡稳定性提供了新方法,其结果可为工程施工过程中避免发生大规模崩塌现象采取适当措施提供依据,为施工标准的设计和制定提供重要参考。     

宜毕高速公路K3段震后边坡滑坡应急处置研究

为了有效控制震后山体滑坡、崩塌现象的蔓延,保证高速公路建设及运营安全,以震后宜毕高速公路K3段为研究对象,开展震后应急勘察工作,采取注浆、排水和反压等手段对边坡滑坡进行位移和沉降监测。利用Geostudio中的Slope/W模块分析加固后的滑坡稳定性,计算边坡的屈服加速度,提出根据预应力锚索进行加固的治理方案。结果表明,滑坡在地下水和地震的共同作用下产生,土体薄层状结构及岩层顺倾均加剧了滑坡形成,尽管地震作用对边坡整体稳定性有较大影响,但实施的应急处置措施遏制了滑坡的进一步变形,经过计算,边坡加固处理后屈服加速度为0.07g,安全系数为1.3,符合相关规范要求。可见,边坡滑坡体位移在震后初期得到了有效控制,治理措施有效提高了该边坡的稳定性。处置方案对类似高速公路的建设与维护具有借鉴意义。     

基于管道变形的滑坡位移反分析研究

滑坡的抗剪参数取值较为困难,多依赖于室内试验,与实际参数有出入.分析了位移反分析原理并建立了计算模型,提出了基于管道最大挠度变形量对埋地管道滑坡的抗剪参数进行反分析计算的方法.实际算例计算表明,该方法有助于修正滑坡抗剪参数取值,为治理工程设计提供参考.     

支持向量机模型在断层破碎带围岩变形预测中的应用

围岩变形预测是隧道安全评价及其指导后期施工的重要依据,为提高变形预测精度,结合工程实践,提出了PSO-SVM-BP预测模型的思路。首先,利用三次样条插值及二次平滑法对变形数据进行预处理,为后期变形预测奠定基础;其次,利用粒子群算法对支持向量机进行参数优化,建立PSO-SVM模型,并对围岩变形进行初步预测;最后,利用BP神经网络进行误差修正,达到综合预测的目的,并利用工程实例进行检验,以验证预测模型的有效性。结果表明:初步预测结果的相对误差均小于5%,而误差修正后的预测精度被提高到0.97%,预测精度较高,验证了预测模型的有效性,可为类似研究提供参考。     

降雨及渗流条件下层状砂质板岩 边坡变形破坏模式研究

为增强边坡在恶劣条件下的稳定性,针对降雨及渗流条件下的层状砂质板岩边坡进行研究,采用边坡模型试验和有限元模拟方法,研究了边坡的变形破坏形态和位移变化情况。结果表明,边坡的变形破坏是一个持续发展的过程。主要从坡体中部开始,形成一个D字状的位移曲线,随着降雨时间的增加,最终坡体完全被破坏;当降雨强度分别为600 mm/d和800 mm/d时,边坡中部出现塌落,其降雨时间分别为16 800 s和13 300 s,说明了强降雨对边坡失稳有被更大的加速作用;通过对边坡模型试验和有限元模拟试验的结果对比表明,层状砂质板岩边坡破坏形态和位移变化趋势基本保持一致,验证了模型试验监测数据的准确性和有效性。研究结果为降雨及渗流条件下层状砂质板岩边坡变形破坏机理提供了实验依据和数值模拟参考,可为类似砂质板岩边坡渗流问题研究提供借鉴。     

高斯过程机器学习在临河地铁车站基坑变形预测中的应用

为了更准确地对临河基坑开挖过程中出现的变形进行预测和风险预警,以天津地铁7号线王兰庄站出入口基坑临河施工为例,提出了一种基于改良高斯过程机器学习的临河基坑变形预测方法。首先,将施工过程收集的变形位移监测数据作为学习样本;其次,利用改良高斯过程回归算法对学习样本进行训练,并通过自适应不同的训练函数,获取较为合理的基坑变形代理模型;最后,通过代理模型预测基坑变形位移,并识别基坑风险,同时与传统高斯预测结果、有限元计算结果和实测值进行比较。结果表明：1）改良高斯过程回归方法较常规高斯过程的模拟效果更好,在样本点充足的条件下,可准确地根据基坑变形数据学习并预测后续基坑开挖的变形位移;2）相较于工程应用较多的有限元计算方法,采用改良高斯回归过程机器学习方法,可根据现场的实际监测数据对变形进行动态地学习、分析与预测。研究成果更贴近现场实际情况,具有较强的推广价值,可为基坑变形预测提供参考。     

露天边坡工程及FLAC数值分析

以高西沟露天煤矿的西北边帮作为研究对象,运用FLAC3D数值模拟软件,经过数值计算得到边坡安全系数为1.57,其与工程类比法计算得到的数值差不多,知该数值分析方法不仅能快速、准确的算出边坡的稳定性系数,还能够形象的描绘边坡的滑移临界场,是一种有效的边坡稳定性分析的方法。     

上部覆盖层下伏页岩一类潜在滑坡演化变形机制分析

为研究上部覆盖层下伏页岩这一类型的滑坡失稳变形,需要确定其变形的潜在影响因素,从定量角度上分析这一类型滑坡灾害的变形演化问题。以容县六王镇西流河潜在滑坡为研究对象,借助钻孔勘探、室内试验和地质调绘,详细分析了西流河滑坡的工程地质概况,并推测其可能的变形演化机制,然后利用Geostudio数值软件建立西流河滑坡的渗流模型,模拟其在不同降雨工况下的渗流规律。研究发现:西流河滑坡在持续降雨过程中稳定性系数从1.224逐步降低至1.09,稳定性系数不断下降,滑坡体内由垂直入渗逐步转化沿滑动带稳定渗流;当遭遇极端暴雨情况(50年重现期)时,滑坡体内稳定渗流场显著增厚,饱和滑带土增多,滑坡安全储备达到极限。由此可以得出:上部覆盖层下伏页岩一类滑坡变形演化过程主要分滑坡体上部覆盖层堆积阶段,垂直入渗至页岩富水软化阶段和稳定渗流至潜在滑动带软化蠕变这3个阶段;其中上部覆盖层的高渗透性和下伏页岩的隔水特征是导致页岩风化带软化蠕变和稳定渗流场形成的关键因素。研究结果为上部覆盖层下伏页岩这一类滑坡影响因素的研究提供了一些证据,对研究滑坡演化变形机制具有借鉴意义。     

中西部地区黏性土质边坡降雨动态渗流的 非饱和特性分析

为了解降雨过程中非饱和土质边坡结构的变化规律,基于有限元数值计算方法和非饱和土体力学特征关系理论,探讨了在不同降雨工况作用下某实际工程项目的边坡渗流过程与坡体内力分布的耦合特性,归纳了降雨过程中边坡内土体饱和度变化、孔隙水压力分布以及土体塑性区分布随降雨时长变化规律。结果表明,1)降雨初期边坡表面土体的饱和度和孔隙压力变化较为迅速,随着降雨过程的持续进行,坡体中非饱和土体的容重和饱和度不断增加;2)在土体饱和度和容重增加的同时,土体的渗透系数与渗流状态也发生显著改变,容易在坡脚渗出点位置造成局部塑性破坏区以及侵蚀破坏,从而降低结构的整体安全性;3)当降雨强度大于土体下渗速度时,会在坡体表面形成径流,从而引起表面侵蚀破坏,因此建议对于强降雨地区,应设计坡体表面排水通道。研究结果为强降雨地区的边坡结构加固以及排水设计提供了依据,可以为已有边坡工程的评估与改造提供参考。     

On the Use of Spline Smoothing in Estimating Hedonic Housing Price Models: Empirical Evidence Using Hong Kong Data

Traditionally in estimating hedonic housing price functions, investigators use parametric models involving specific functional forms and a finite number of unknown parameters. Some investigators have questioned whether the underlying theory is capable of conveying sufficient information to enable a correct and successful specification of parametric models and have instead proposed the less restrictive semiparametric approach to the problem. In this paper, we illustrate how the technique of smoothing splines can be used to estimate hedonic housing price models. Smoothing splines are a powerful approach to the analysis of housing data as they are exceptionally flexible in their functional forms and provide a computationally tractable method even with a large number of explanatory variables. Our illustration takes the form of a rather limited, but very promising, application with Hong Kong data. In the forecasting comparison, the spline smoothing procedure outperforms the traditional parametric Box–Cox model in mean square error terms for out-of-sample predictions. Our results also suggest that the distortion caused by underfitting the model is smaller for spline smoothing than for the kernel and k-nearest-neighbor semiparametric procedures.     

油水井套变地层岩石力学参数反演分析

以套管变形测井资料为基础,利用APDL编制有限元优化模块反演套变围岩力学参数,即可确定套变地层缺失的力学参数,又克服目前套管变形分析多是基于弹性模型,不能进行塑性变形分析的问题。同时在岩石力学参数反演程序中引入莫尔―库伦破坏准则,确定岩层内摩擦角与黏聚力、最大水平主应力和最小水平主应力之间的关系,使反演解具有唯一性。该方法为套变围岩岩石力学参数的确定提供了新方法,并较传统反演方法更为简捷高效。