复杂边坡稳定分析条分法的优化方法

一、前言 建立在极限平衡原理基础上的边坡稳定分析条分法是在工程实践中得到广泛应用的一种方法。最初的瑞典条分法的基本点之一,是假定最危险滑裂面是圆弧,但一般来讲,并非圆弧。尤其是边坡形状复杂、土质性质多变的边坡,其滑裂面远非圆弧,因此,几十年来,各国学者对此作了改进,提出了很多新的方法,如毕肖普法、经扬布普遍条分法、美国陆军师团法和摩根斯顿法等等。我国学者也在这方面做了许多     

考虑渗流作用的岩质边坡稳定分析

在讨论了地下水渗流对岩质边坡稳定作用机理的基础上，提出考虑岩体渗流与应力耦合作用的有限单元法与条分法相结合的边坡稳定分析方法，该方法采用有限元法计算边坡的应力应变，把有限元法的计算结果运有到条分法中进行边坡的稳定验算。     

有限元法与条分法相结合分析坝坡稳定

采用有限元法与条分法相结合的方式,以岳城水库主坝为例,对浅层滑坡坝段进行了非稳定渗流期的稳定分析,并与常规方法进行了对比.结果说明,有限元法与条分法相结合能充分考虑非稳定渗流期渗流力对土坝稳定的影响,比常规方法更符合实际情况.     

条分法与有限元法相结合分析渗流作用下的基坑边坡稳定性

本文提出用条分法与有限元法相结合分析边坡的稳定性，详细介绍了这两种方法相结合所依据的原理和具体实现过程，对一简单基坑进行了计算分析，并与常用的简化方法进行对比。结果说明，条分法与有限单元法结合验算基坑边坡稳定性不仅可利用长期工程实践的经验，而且能适应边界条件较为复杂的渗流场计算。     

不同含水量下改进条分法计算边坡安全系数

目前边坡极限平衡稳定性计算中采用的抗剪强度指标在同一滑动面上采用单一值,这种单一值可以被看着是土体在某一含水量下的强度,对于非饱和土的研究证明滑动面上土体的含水量是不同的,而且不同含水量下的同一土体已被证明抗剪强度差别较大.针对这种情况,笔者强调在不同含水量下土体有不同的强度指标的情况下,对条分法进行改进,通过一个算例比较其计算安全系数带来的差异.     

变水位多工况下大型渠道土质边坡的稳定分析

以南水北调东线穿黄河工程南干渠0+420标段特征断面为例,分析大型渠道土质边坡的极限坡高与设计坡角,确定合适的开挖坡度与坡高。根据三轴试验确定岩土体力学参数取值,并结合国内类似边坡工程取值经验寻求合理的计算参数。建立考虑不同条件下的安全系数表达式,搜索该边坡在地下水位变化条件下多种工况的最小安全系数及相应的危险滑面,并进行对比分析,得到对大型渠道土质边坡稳定性研究有益的结论。     

有效应力概念下瑞典条分法稳定安全系数公式讨论

针对有效应力概念下瑞典条分法计算土坡稳定安全系数公式目前存在2种形式所出现的不一致,并且它们散见于不同版本的教材或著作与规范(规程)中存在概念含混的现象,提出有必要进行讨论并期待尽早"定案"。研究表明现有的2种公式形式只有1种是合理的。依据基本概念分别从有效应力原理、瑞典法原思路、各土条的一致性及与重度替代法相匹配几个方面进行系统论证,澄清概念,阐述了作者的观点。最后讨论了公式的特征与运用情况。     

边坡稳定性分析的有限元法

土工结构安全系数一般定义为极限承载力与期望承载力之比。边坡稳定分析按照强度折减有限元方法进行，并以软土地基上的某一土坝作为算例，由此求得的边坡稳定安全系数与传统方法计算结果十分接近。最后比较了土体各项参数对边坡稳定性的影响程度，指出内摩擦角Ф、内粘聚力c对边坡的安全系数影响较大。     

土质边坡动力稳定数值分析方法评述

回顾并分析了拟静力法、Newmark滑块法和有限元法这三种常用的土质边坡地震作用下稳定分析方法,认为一种合理的边坡地震稳定分析方法应该考虑多方面的因素,包括边坡土体动本构模型、孔隙介质波动理论、边坡地震动输入方式和边坡地震稳定性评价指标选择等方面。在探讨以上四个方面的研究现状及进展的基础上提出了基于静、动力有限元分析的边坡抗震稳定安全度评价方法。此方法可以求得边坡滑动特征点的动位移时程曲线、永久位移和动安全系数,并可综合此结果来判断边坡地震作用下的稳定性。     

基于弹塑性区间有限元的边坡稳定性分析

区间分析法是工程中对不确定问题进行分析的方法之一。现有区间分析法大多采用区间参数摄动法求解,其存在明显的局限性,特别对于弹塑性问题需采用增量法计算时,很难得到有效的解答。在边坡稳定性计算中采用区间变量来描述工程中的不确定性,将区间数学与弹塑性有限元相结合,建立了弹塑性区间有限元,推导了基于弹塑性区间有限元方法的边坡稳定性区间安全系数计算公式,这一方法能有效的避免区间参数摄动法的局限性。通过工程实例,验证了该方法的可行性和有效性。在此基础上探讨了岩土体参数对区间安全系数的影响。结果表明,内摩擦角对边坡安全系数的影响明显,重度、黏聚力影响较大,弹性模量和泊松比影响小。     

基于有限元的土坝渗流稳定性态分析研究

大坝运行中,各种条件均有可能发生变化,为能对土坝工程渗流性态进行安全评价,以月塘水库大坝为例,运用平面有限元软件分析大坝各工况下的渗流性态,计算得到大坝的渗流场,现状坝体水力坡降明显偏大,存在渗流安全问题,为此提出防渗加固措施,并分析加固后大坝的渗流性态,分析结果表明,采用水泥搅拌桩垂直防渗墙对大坝进行加固后,大坝渗流性态明显改善,可保证大坝在各工况下渗流稳定。有限元方法能够直观有效地反映土坝渗流性态,为大坝的安全评价提供依据。更多还原     

岩质边坡稳定性分析的非线性有限元解法

针对岩土介质的复杂性、不连续性、各向异性等特征,研究了岩质边坡稳定性非线性有限元分析的基本原理。基于ANSYS平台对实际工程进行分析,提出有限元分析边坡稳定性问题的一些见解。     

基于刚体极限平衡法与有限元法的边坡稳定性分析

以雅砻江流域某水电站上游库区滑坡体为研究对象,采用刚体极限平衡法和有限元法,对自然边坡在天然工况下的抗滑稳定性进行对比分析,探明两种方法在边坡稳定性分析中的差异,并对库区自然边坡的天然稳定性进行评价。     

基于极限平衡法和有限元法的岩质高边坡稳定性分析

以某水电站右岸坝肩开挖岩质高边坡为例,利用极限平衡方法和二维有限元方法对该边坡在天然工况、开挖工况和加固工况的抗滑稳定性进行了数值模拟及对比计算分析。结果表明简布法和条分法的计算结果与有限元的计算结果较为接近,通过有限元强度折减法计算的安全系数小于极限平衡方法计算的安全系数,极限平衡方法搜索的滑动面是一个圆弧,有限元计算得到的是一条滑动带,极限平衡法搜索的滑带相对较小,在有限元计算的滑带之内。     

基于块体单元法的白鹤滩左岸边坡稳定性分析

左岸边坡强卸荷块体系统的稳定问题是白鹤滩水电站题重要工程技术问题之一。针对左岸边坡地形地质条件、变形特征及变形机理的研究,表明结构面组合的三维块体滑动失稳为其主要的破坏模式。常规刚体极限平衡法和连续介质力学方法在求解复杂块体系统稳定时均存在一定的局限性。以块体单元自动识别方法为前处理程序,建立白鹤滩左岸边坡块体系统三维模型,基于弹黏塑性块体单元法(BEM)计算特定块体强度储备安全系数,进行边坡稳定性研究,分析边坡控制性结构面及其关键块体,研究结果与常规刚体极限平衡分析和地质力学模型试验基本一致。块体单元法的分析成果为左岸边坡加固处理提供了依据,同时对复杂块体系统岩体边坡的稳定性研究具有一定指导意义。     

台阶状结构面岩体边坡非线性有限元稳定分析

采用非线性有限元的方法从平面和空间两个角度评价了台阶状结构面岩体边坡的稳定性，并采用了线性回归的方法验证计算结果的可靠性。分析表明，非线性有限元的分析方法能较好的模拟岩质边坡受力状态，各结构面所处力学状态以及边坡的破坏过程。     

土坡稳定分析有限元强度折减法的失稳判据探讨

基于土坡的变形破坏特点,并结合一算例,研究了强度折减过程中最大等效剪应变ε qmax等三个变量随折减系数F sr的变化规律,提出以F sr～ε qmax曲线发生"突变"作为土坡失稳的判据,并通过与极限平衡法计算结果的比较验证了判据的可靠性.     

基于Geo-Slope软件的土质边坡稳定性分析

结合Geo-Slope软件中的有限元计算模块Sigma/W和刚体极限平衡计算模块Slope/W,将Sigma/W模块中计算所得到的结果导入Slope/W模块,考虑土体的应力-应变关系,利用极限平衡法的概念计算边坡的稳定安全系数并确定最危险滑动面;通过经典算例分析,在极限平衡法中引入有限元计算得应力结果计算边坡的安全系数的方法是可行的,且对均质和非均质的土坡均适用。     

砾岩边坡稳定性影响因素分析

砾岩边坡稳定性影响因素众多,采用有限元强度折减理论对砾岩边坡稳定性影响因素进行数值分析研究,结果表明:砾岩弹性模量与泊松比对边坡安全系数影响很小,对极限状态下边坡的塑性区发展影响较大;强度参数内聚力和内摩擦角对边坡安全系数影响很大,安全系数与软弱层内聚力呈线性关系。