基于ArcGIS的露天矿边坡稳定性计算方法

针对GIS系统本身不能直接实现边坡地形的稳定性定量计算问题,基于GIS对Python二次开发的支持力度,运用有效的数据提取方法能够实现各栅格单元和矢量单元属性值运算和储存;根据剩余推力法计算模型和全局滑面搜索方法设计边坡稳定性计算的脚本工具。结合某露天煤矿地质资料,执行边坡稳定系数计算和最危险滑动面搜索脚本,并对比MIDAS/GTS计算结果进行验证,结果表明该方法可行。     

基于最短路理论高陡岩质边坡稳定性分析

依据图论中寻求最短路问题理论，并将有限元法、极限平衡法与动态规划法相结合，推导出边坡安全系数计算公式；通过编程，自动搜索边坡最危险滑动面。通过数值模拟分析某金矿高陡岩质边坡应力场与水平位移场，同时与现场监测数据进行对比，证明数值模拟分析的可靠性。应用改进的方法搜索边坡最危险滑动面，计算边坡安全系数，计算结果与数值模拟的几个结果基本一致，证明改进方法的正确性，对同类高陡岩质边坡稳定性分析具有指导意义。     

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。     

基于剩余推力法的边坡智能优化设计

结合某露天煤矿典型边坡实例,计算边坡安全系数和最危险滑动面,并对比数值模拟的分析结果判断优化设计方向,通过指定边坡设计安全系数,改变坡角大小,自动搜索最优边坡地形,此时的坡角为指定安全系数下该边坡所能允许的最大坡角,进而提出优化设计方案。     

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。     

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。     

不同降雨条件下露天矿边坡稳定性分析

针对安太堡露天矿西北帮高陡边坡,介绍了边坡的工程背景和滑坡现状。结合工程地质、气象条件等资料,分析了降雨对边坡稳定性的影响机理,并使用SLIDE软件将潜在危险滑体分为50个条块,采用路径搜索方法对强降雨边坡在饱水和排水条件下的稳定性进行了模拟分析。结果表明:边坡降雨饱水条件下的稳定系数约为0.841,且最危险的滑动面位于边坡上部,穿过上层填土和粉土,而边坡在排水条件下的稳定性为1.010,最危险滑动面仍然位于边坡上部,但滑动区域相比饱水条件下明显减小,滑动面也随之减小。     

含隐伏空区的露天矿边坡稳定性及参数优化研究

某露天矿在设计的露天采场境界内存在一定数量的隐伏空区,将给露天矿的生产带来较大的安全隐患。为此本文根据遗传算法理论,采用MATLAB语言编制了改进遗传算法的计算程序,对任意形状的边坡滑动面进行搜索,找出其最危险滑面和安全系数,分析隐伏空区对边坡稳定性的影响,并对边坡参数进行优化,为矿山的安全生产提供依据。     

基于BP-遗传算法的排土场稳定性分析

在边坡最危险滑动面的搜索过程中,为避免目标函数建立时因公式化简带来的误差及传统优化算法易陷入局部极小值的问题,提出了基于BP-遗传算法的排土场稳定性分析方法。以瑞典条分法为基础,通过BP神经网络建立潜在滑动面的圆心、半径与其安全系数间的非线性关系式,利用遗传算法,搜索边坡的最危险滑动面,并计算其相应的安全系数。弓长岭排土场实例分析结果表明:与传统稳定性分析方法相比,BP-遗传算法的稳定性分析结果更加精确、可靠,具有较好的应用前景。     

圆弧滑动的稳定性分析及软件实现

圆弧滑动边坡的稳定性验算最大的困难是寻找最危险的滑动圆弧,也就是确定最危险滑动圆弧的圆心位置。基于圆弧滑动面的假定,提出了一种运用模式搜索法确定边坡最危险滑动面及其对应的最小安全系数的方法。以Felle—nius条分法和简化Bishop法为基础,运用VB结合CAD的二次开发功能,编制出程序来搜索圆弧滑动边坡最危险滑动圆...     

露天采矿边坡临界滑动面搜索蚁群算法研究

基于蚁群算法并通过改进蚁群算法结构和蚂蚁转移概率确定的方法，构造了一个适应复杂边坡临界滑动面搜索的启发式蚁群算法（HACA）。研究了极度干旱地区露天采矿场岩体的物理力学特性，探讨了HACA在采矿边坡临界滑动面搜索和稳定性分析评价中的应用。结果表明，与传播方法相比。其方法具有明显的优越性。     

阶梯形边坡简化计算的研究

基于边坡稳定性计算的简化Bishop算法,将阶梯形边坡简化成低阶或单阶边坡,并对简化前后的边坡稳定进行了计算,结果表明,简化前后得出的边坡安全系数十分接近,所确定的最危险滑动面位置基本不变,说明对阶梯形边坡进行简化计算是可行的,该结论对复杂边坡支护设计的简化计算具有一定的指导意义。     

凸边坡稳定性分析与优化研究

为了快速、准确地计算凸边坡的稳定性,根据极限平衡原理与瑞典条分法,推导出了凸边坡稳定系数的积分表达式。将凸边坡的破坏按张裂缝位置分为两种形式进行分析,并分别给出了解析解。结合简单边坡的危险面位置范围,根据滑动平衡分析及工程实际,以破裂面位置及滑动圆弧圆心坐标为参数,给出了两种破坏形式下凸边坡危险滑动面的位置范围。给出了最危险滑动面、求解最小稳定系数的计算方法。此外,给出了凸边坡优越性验证、凸边坡优化设计的方法。实例证明,凸边坡在一定条件下比简单边坡更稳定,且在保证稳定性的情况下可减少剥离工程量。     

多级边坡局部安全稳定性分析的变尺度搜索策略

为提高常规方法在分析多级边坡局部安全稳定性时的效率，采用变尺度搜索方法，即将边坡的搜索区间分为几个小区间，分别在各个小区间内进行局部搜索得到一系列危险滑动面，将所得结果作为初始值放入和声库，结合和声搜索算法进行最小安全系数以及临界滑动面的确定，对变尺度搜索方法的区间个数进行讨论，同时将新策略的结果与常规策略以及强度折减有限元方法的结果进行对比分析，发现提出的新策略在搜索精度和效率方面具有较强的优势，可以用于多级边坡的局部稳定性分析。     

高速公路边坡稳定性计算及治理探讨

在对土质边坡稳定性进行分析时,利用极限平衡法对不同的潜在滑动面进行试算,从中寻找出安全系数最小的滑动面,是一种常用的方法。极限平衡法的计算原理简单、清晰,计算简便、快捷。文中应用该方法分析某公路边坡的稳定性及破坏模式,最后探讨了该边坡的治理方案。     

基于三维离散元的某抽水蓄能电站料场边坡变形分析

在水电工程建设中,往往会对边坡进行开挖形成缓坡平台,进而形成新的临空面,可能对边坡稳定性产生不利影响。该文通过野外地质调查,对某抽水蓄能电站料场边坡变形体边界进行划分,并导入三维离散元建模,对变形体位移值进行计算分析。结果表明,该边坡变形位移较大,可能沿1200m平台产生滑动,处于欠稳定状态。     

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。     

爆破动力荷载下边坡稳定性的时程分析

针对露天矿开采过程中,爆破开挖作业对最终边坡稳定的影响问题,采用动力有限元法分析爆破过程中边坡的稳定性随时间变化情况。首先建立矿山边坡的二维有限元模型,利用有限元强度折减法求解,得到边坡的最危险滑动面及折减安全系数;再根据得到的最危险滑动面,重新建立边坡和炸药的三维实体模型,布置爆破孔网参数并设置各个炮孔的起爆时间,通过LS-DYNA大型动力有限元程序,求解边坡在炸药爆炸后30 s时间内的动力响应过程。结合极限平衡法和动力有限元法计算结果,计算边坡在同时起爆方式下每一时刻的安全系数。提出应根据边坡时程安全系数及边坡滑面单元是否同时发生整体破坏等条件综合评价边坡稳定性。数值模拟结果能够动态显示爆破过程中边坡的应力、应变状态,计算结果与极限平衡法计算结果接近,可以为露天矿爆破设计提供参考。     

加速遗传算法在边坡稳定分析中的应用

基于圆弧滑动面的假定和遗传算法的思想，提出了用加速遗传算法（AGA）搜索边坡最危险滑动面及其对应的最小安全系数的方法。该方法是一种模拟生物遗传进化过程的算法，它克服了传统优化方法容易陷入局部极值点和误差传递导致不收敛的缺点，具有较高的计算精度，适用性强，搜索的最优解更具有全局性。通过一河堤工程实例对其进行了验证。     

受软弱层影响的露天矿边坡复合滑动面优化计算方法

软弱层对露天矿边坡稳定性影响很大,但含软弱层边坡的滑动面确定是非常复杂的。本文将露天矿边坡的变形破坏分为剥落、崩落、滑动、沉降、流动等几种基本形态,并对露天矿边坡的破坏特征进行了分析,进而利用最优化理论计算方法,确定了包含软弱层影响的露天矿边坡复合滑动面,为受软弱层影响露天矿边坡的稳定控制和防治提供指导。