基于GIS的三维边坡稳定性分析和危险滑面搜索

针对GIS不能直接对边坡进行稳定性计算和三维滑动面自动搜索的问题,结合某露天煤矿采区边坡工程资料,选取采区边坡稳定性的10种影响因素,运用改进的层次分析理论计算各影响因子综合权重,经ArcGIS加权叠加分析工具对整个采区进行危险区划,并划分为5个等级。基于评价结果提取出危险区域局部地形,基于改进的剩余推力计算方法以及临界滑动面搜索技术,创建Python开发环境下的GIS脚本工具,自动搜索边坡的三维极限状态滑动面并计算其安全系数,并基于ArcScene生成该滑动面的三维地形,计算结果表明,该方法具有重要的研究意义。     

露天高边坡滑坡灾害风险性评价及动态信息化分区

以某大型露天矿边坡工程为背景,应用改进的极限平衡理论,建立MSARMA边坡稳定性计算模型,计算边坡安全系数并开展不同因素影响下边坡敏感性分析。依托GIS平台和三维可视化技术手段,构建该露天边坡三维可视化工程地质模型,将边坡稳定性安全系数导入GIS平台,利用空间插值、数据叠置等手段对该露天矿边坡进行三维可视化风险性分区。应用以上计算方法及信息化手段,得出了边坡稳定性计算数据、动态曲线,以及边坡三维可视化分区图像,多角度、多维度地实时反映该露天矿边坡安全稳定状况。     

数值模拟与极限平衡法相结合的边坡稳定性分析

考虑到数值模拟法与极限平衡分析法在岩质边坡稳定性分析中各自的局限性,提出将数值模拟法与极限平衡分析法相结合对岩质边坡进行稳定性分析。以某矿山边坡为例,首先以离散单元法对边坡进行数值模拟,将边坡及其内部的滑动面划分成若干节理单元体,计算出节理单元上的法向和切向应力,根据极限平衡法计算出边坡稳定性安全系数,既考虑了滑动面内应力对岩质边坡稳定性的影响,又通过计算边坡的安全系数来评价边坡的稳定性,具有较好的推广前景。     

露天矿边坡稳定性与岩体参数敏感性研究

根据安太堡露天矿西北帮边坡工程实践,运用极限平衡理论的方法,借助Slide软件,探讨了进行边坡稳定性分析的3个关键问题,并采用4种极限平衡方法进行了该边坡稳定性的计算和分析;研究了岩体黏聚力、内摩擦角和容重参数对边坡稳定性影响的敏感性,探讨了边坡稳定性规律,提出了相应的加固措施。结果表明：采用路径搜索方法确定边坡最危险...     

露天矿边坡位移监测GIS可视化分析研究

以某大型露天矿边坡作为研究背景,针对该边坡位移监测所得的大量监测数据,提出了应用地理信息系统（GIS）技术手段开展边坡位移监测数据分析的研究思路,建立了包括属性数据和图形数据的GIS基础数据库。依托ArcGIS操作平台,实现了露天矿边坡位移监测数据GIS可视化研究分析。结果表明,该边坡下部区域稳定性较好,西帮边坡部分区域及东北角边坡顶部位移较大,稳定性较差。同时,应用GIS技术开展边坡位移监测数据分析,能够更加直观准确地表达边坡稳定性状况,提高了工作效率和信息化水平。     

基于自繁衍鱼群算法的土质边坡滑动面搜索

土质边坡的稳定性问题一直是土力学的一项重点课题,而最危险滑动面搜索是其稳定性评价的关键工作。将自繁衍鱼群算法引入到土质边坡稳定性分析的临界滑动面搜索中。该方法在标准鱼群算法的基础上,借助于自然生态繁衍的规律,包含了进食竞争和交配竞争等思路,提高算法的效率,克服其易陷入复杂函数的局部最优、后期收敛减慢等缺陷。结合2个典型的边坡实例进行搜索最小安全系数和临界滑动面,计算结果表明,与常规方法相比,该方法具有更好的收敛效果和精度,为土质边坡的稳定性分析提供了一种新的搜索方法。     

基于GIS的边坡三维有限元分析前处理

三维有限元数值分析是最新发展起来的边坡稳定性定量分析方法,但其前处理工作非常繁琐,从而影响了该方法的整体效率。文中对利用GIS技术,实现了从滑坡范围的确定到有限元网格的自动生成的全部过程,提高了边坡三维有限元计算的前处理工作效率做了介绍。     

地下水对边坡稳定性作用的动态效应

本文分析了地下水对边坡稳定性的影响。考虑到边坡岩体内地下水动态变化,提出了用有限单元法计算、评价边坡稳定性。根据文章中建立的边坡稳定性系数与地下水位之间的关系,可作出边坡稳定性的动态预报。算例表明,次降雨对边坡稳定性影响存在着迟后现象。     

考虑块石块度及分布的人工土石混合边坡稳定性分析

为研究人工土石混合边坡中块石块度及空间分布对边坡稳定性的影响,用Python语言编写脚本生成不同块石块度、块石间距、块石轮廓等参数构成土石混合边坡模型,实现土石混合边坡块石块度及分布的随机生成。将模型导入Abaqus软件中生成土石混合边坡的数值计算模型,对土石混合边坡的稳定性进行计算,得到了块石的不同块度大小及不同空间分布对土石混合边坡稳定性的影响规律。研究表明:在含石量相同、块石块度范围为10～50 cm的条件下,随着块石块度增加,土石混合边坡的安全系数提升,塑性破坏带变宽、变长,边坡稳定性增加;当块度为10～20 cm与30～40 cm的块石分层分布在土石边坡中且块度大的块石邻近边坡下部时,安全系数较高,土石混合边坡的塑性破坏带分布面积广,边坡稳定性提升。研究结果可为人工土石混合边坡施工提供参考。     

基于三维地质建模和改进Sarma法的边坡稳定性评价方法

三维地质模型构建可实现岩土体内部结构的可视化,三维极限平衡分析方法可实现对边坡的稳定性进行评价,两者之间的集成将充分发挥GIS在空间数据操作上的优势,同时还可以实现基于力学原理的稳定性分析评价,能弥补GIS在边坡稳定性评价方面的不足。该文基于三维地质建模并针对三维Sarma法的不足,提出了将条柱间与底部滑动面采用不同的物理参数和不同时处于破坏状态的改进措施;基于GOCAD的边坡稳定分析系统进行二次开发,研究了采用Sarma法计算所需各种参数的获取方法,通过程序实现了三维地质模型向三维Sarma法的数据自动转换过程;针对金安桥水电站B2崩塌体,利用GOCAD软件建立了边坡地质体的三维地质模型,并采用Sarma法评价了堆积体边坡在不同工况下的稳定性,分析不同的工况对边坡稳定的影响,从地质建模的角度为边坡稳定性评价提供了理论基础。