泸定水电站引水隧洞进口边坡稳定性分析

结合泸定水电站引水隧洞进口边坡工程实例,根据设计提供的引水隧洞边坡资料,建立剖面的有限元模型和选取相应的岩体力学参数,采用有限元法对引水隧洞进口边坡剖面进行二维仿真,分析边坡在施工开挖过程中的变形和应力,并运用岩质边坡稳定分析程序EMU2005,计算不同地震工况下引水隧洞进口边坡的最小安全系数,综合评价边坡的稳定性。     

GIS技术用于边坡楔体稳定性分析及加固设计

边坡三维稳定分析是一个复杂问题,以某大型溢洪道边坡楔体稳定性研究为工程实例,基于GIS数据平台进行边坡三维稳定极限平衡分析,经过数据的获得、空间处理、模型建立和安全系数计算,不仅得出了边坡的安全系数,而且给出了危险滑动面的滑动力大小和滑动方向分布,并根据锚索与软弱地层的空间位置关系,给出了锚索支护的调整方案。     

强度折减法在边坡稳定有限元分析中的应用

根据近年来在水利水电工程边坡设计和计算的经验,介绍强度折减法在边坡稳定分析有限元计算中的应用.采用强度折减法,用有限元软件直接计算边坡稳定安全系数,可得出可靠的边坡稳定性计算结果.     

开挖和隧洞掘进对洞脸边坡影响的有限元分析

水电站引水洞进口边坡一般都比较陡峻,该边坡的变形、稳定情况是引水隧洞乃至整个工程建设的关键问题。为了解边坡开挖、隧洞掘进对边坡的影响,采用有限元方法,利用单元生死技术全真模拟边坡开挖、隧洞掘进。根据分析结果进行了边坡支护设计,并采用强度折减法得到安全系数,通过分析该边坡变形、应力、屈服破坏情况,对其稳定性及支护措施的合理性进行评价。计算结果表明:边坡开挖使坡体产生一些竖直方向的回弹变形和水平向坡外的变形,并出现不同程度的张拉应力区域;深埋隧洞开挖仅对隧洞附近边坡影响较大;采取的支护形式能够有效的加固边坡,符合工程要求。     

统一强度安全系数法在隧洞围岩稳定评价中的应用

隧洞围岩稳定问题是岩土工程问题中的一个重要的研究内容,其评价结果是否准确可靠直接关系工程的安全与否。较之位移或塑性区法,安全系数法的物理表达式清晰,可得到唯一的数学解析解,更加科学合理。基于统一强度理论建立弹塑性本构矩阵,编制有限元程序以隧洞为例进行计算。与ADINA计算的Mohr-Coulomb安全系数比较,两者安全系数分布规律一致。进一步研究表明,统一强度安全系数确定的隧洞围岩破坏范围较之Mohr-Coulomb安全系数给出的不稳定范围偏小,验证了统一强度安全系数法作为地下洞室围岩稳定评价方法的合理性。该方法应用于工程结构的强度研究中,可以节省工程预算和投资。     

基于突变理论的边坡安全系数自动搜索方法及应用分析

为解决搜寻强度折减系数与边坡位移关系曲线突变点数值计算量大、主观性较强等问题,基于尖点突变理论,提出边坡安全系数自动搜索方法,以Fortran语言和FLAC 3D数值计算软件为平台,开发了适用于自动搜索边坡安全系数的计算程序。将该方法应用于边坡实例的稳定性研究,讨论了各种评判标准所得安全系数的大小差别,并与极限平衡法计算的安全系数进行对比分析。结果表明:自动搜索边坡安全系数的计算程序能快速定量找到边坡临界稳定的突变点,提高了边坡稳定性分析的准确性和计算工作效率;计算结果与边坡规范推荐的极限平衡法所得的结果对比误差较小,并且对于未知滑动面边坡,极限平衡法得出的滑动面位置与该方法所得安全系数下对应的塑性区贯通区域基本一致。文中方法为边坡稳定性评价提供了有益借鉴。     

边坡安全系数与滑坡概率关系分析

为了给安全系数和滑坡概率的相互转化提供理论依据,分析滑坡影响因素与安全系数、滑坡概率的函数关系,得出安全系数与滑坡概率之间的函数关系。采用极限平衡法分析滑坡影响因素与安全系数的函数表达式;应用逻辑回归模型分析滑坡影响因素与滑坡概率间的函数关系;结合赣南38个离子型稀土矿边坡实例,应用SPSS软件,求解各边坡的滑坡概率,并得出滑坡概率和安全系数的拟合函数。选取10个边坡实例,同时采用边坡安全系数工程规范对拟合函数进行检验,结果表明了函数关系的准确性。     

某河口整治工程中堤防边坡稳定性分析

边坡工程是一项复杂的工程,对于边坡工程的研究也一直是当前岩土工程界研究的热点。文章采用了大型商业有限元软件ABAQUS,运用有限元强度折减法对边坡进行了稳定性计算和分析。计算分析表明,第一种和第二种判据得出的安全系数具有较好的一致性,其结果与极限平衡法计算的值相符,安山岩残积粘性土区域的变形较大,但边坡总体上是稳定安全的。     

利用PALAT软件对边坡稳定的可靠度分析

边坡稳定性问题是岩土工程中的基本研究问题之一,按确定性方法求得的稳定安全系数值有时不能全面反映实际的稳定性状态.边坡稳定的可靠度分析较传统的确定性分析方法具有明显的优越性,文章简介边坡可靠度分析理论,并进行工程实例计算.     

基于强度折减法的土石坝坝坡稳定性分析

基于边坡稳定性能的评估问题,介绍有限元强度折减法的基本原理以及在有限元软件上求解边坡安全系数的过程。通过对工程实例计算分析得到最危险的滑动面和安全系数。计算结果与瑞典条分法进行坝坡稳定性分析结果对比表明:两种方法所得的安全系数相差1.47%,滑动面形状、走向和位置一致,并且数值模拟显示的土石坝塑性渐进变化过程符合实际工程塑性变化过程。因此,基于有限元强度折减法对土石坝坝坡等类似工程边坡最终状态稳定性评估分析具有一定的实用性和可靠性。     

岩质边坡稳定坡角影响因素及其确定方法

目前研究岩质高边坡稳定性的方法很多,但研究边坡开挖后稳定性及边坡坡角与结构面倾角的关系却较少,且多运用数值分析方法确定岩质高边坡的稳定性,很少用解析解的方法。基于块体的极限平衡理论,岩质高边坡发生整体破坏,其滑移面为顺层直面,推导出岩质高边坡受结构面控制的最小安全系数解析解。分析解析表达式中各个参数对确定影响边坡稳定性的敏感性因素,表明受结构面影响的岩质高边坡安全系数与岩体的黏聚力、内摩擦角成线性正比关系,与岩体重度、边坡高度和边坡坡角成反比,随着结构面倾角的增加而呈先减后增的趋势,据此得出在既定的安全系数下岩质高边坡稳定坡角的解析解,分析得出受结构面控制的岩质边坡稳定坡角与黏聚力、内摩擦角、边坡坡高和安全系数等的关系曲线。通过对已有工程实例的计算分析,比较理论公式和数值模拟计算结果的差异,证明理论公式可以应用于实际工程之中。     

刚体极限平衡法与有限元法在工程边坡稳定性分析中的应用与比较

刚体极限平衡法、有限元法在工程边坡稳定分析中是两个常用的计算方法,文中对两种方法的理论基础和计算过程进行了简要介绍,并应用两种方法对一工程实例进行了分析。结果表明,二者的计算结果相近,且相同工况下有限元计算安全系数略小于刚体极限平衡法计算安全系数。     

基于有限元法的尾矿坝边坡三维稳定分析

以某尾矿坝实例为研究背景,分别采用三维有限元极限平衡法和有限元强度折减法对上游法筑坝的尾矿坝稳定进行分析。有限元极限平衡法基于有限元应力场结果与极限平衡分析方法计算边坡整体安全系数,采用粒子群算法搜索最小安全系数和对应的最危险滑动面。分析表明:三维有限元极限平衡法和有限元强度折减法呈现的边坡破坏形式一致,且有限元极限平衡法安全系数不受收敛判据影响,能获得准确的三维最危险滑动面和安全系数,还能提供滑动面上局部安全系数分布,提高了尾矿坝三维稳定分析的准确性。     

某坝肩边坡开挖优化设计方案研究

为了研究前坪水库右坝肩边坡在设计方案和优化设计方案开挖下的边坡稳定性分析,采用数值分析和极限平衡法进行研究,首先针对边坡典型剖面进行了数值分析,研究边坡的位移和应力分布规律,然后运用极限平衡法得出边坡的安全系数,两种方法结合不仅可以反映边坡的稳定性和位移场之间的关系,而且可以用工程界所熟悉的安全系数来评价边坡的稳定性。结果表明边坡开挖优化设计方案满足边坡稳定性规范要求,且优化方案减少了开挖量,节省了工程投资,使得工程尽早发挥效益。     

基于考虑矢量特征的应力结果边坡稳定分析

确定性模型的安全系数仍然是判别边坡是否稳定的最常用指标。安全系数计算方法主要包括两类,一是极限平衡法,其二是基于有限元数值计算应力成果的方法。基于应力计算成果的安全系数定义存在差异,提出了点安全系数法和矢量法的原理,应用于算理和某工程边坡表明矢量法成果可靠。     

基于强度折减的边坡稳定安全系数有限元迭代解法

讨论有限元强度折减法的失稳判据,结果表明:失稳判据对安全系数影响较大,对临界滑动面形状和位置的确定影响不大。在此基础上,提出基于强度折减的边坡稳定安全系数有限元迭代解法,先用强度折减法搜索滑动面,再按滑动面已知边坡用迭代解法求解稳定安全系数。该方法充分结合了强度折减法和迭代解法的优点,求解边坡稳定安全系数时效率快、精度高,可为实际工程参考应用。     

坡向加速度法在边坡稳定分析中的应用

边坡稳定是一个经典而普遍的岩土力学问题,也一直是岩土工程分析的热点。为克服强度折减法中折减系数与工程实际强度不符的失真现象,真实反映边坡地震动载失稳的实际情况,通过引入坡向加速度,提出一种操作简单、物理意义明确的边坡稳定计算方法,即坡向加速度法。该方法通过不断增加坡向加速度直至边坡失稳为止,由极限平衡的思想求得安全系数。通过算例,将该方法与传统极限平衡法和有限元强度折减法进行对比,对强度变化敏感性进行分析。结果表明:坡向加速度法计算所得的安全系数与极限平衡法所得的安全系数非常接近,塑性区与强度折减法塑性区基本一致,计算结果准确,而且操作简单无需假设滑动面;与坡向离心法相比,坡向加速度法计算得到的安全系数更精确且适用于非均质的边坡稳定分析,说明该方法在边坡稳定分析中的适用性和优越性。因此,可将坡向加速度法应用于边坡稳定性分析,其结果可供工程应用参考。     

坝基稳定分析的有限元直接反力法

在回顾目前国内外坝基抗滑稳定分析的各种评价准则的基础上,指出用有限元应力积分方法计算抗滑稳定安全系数时,计算结果受有限元应力计算精度影响较大,导致不同研究人员得到的抗滑稳定安全系数差别较大,不利于实际应用。为此,首次提出了稳定分析的有限元直接反力法(不平衡力法),将精度较高的位移解代入滑裂体部分的平衡方程,得到滑裂体边界的反力。工程实例对比计算表明,直接反力法较应力积分法精度高,受网格影响小,有利于工程应用。直接反力法还可用于拱坝坝肩稳定、边坡稳定等需要求解合力的稳定分析领域。     

岩质边坡潜在滑块搜索方法及工程应用

岩质边坡安全系数的搜索方法一直是工程界的热门话题,本文基于第二类非圆弧滑动面特点,采用模式搜索法及形搜索法分别搜索岩质边坡的潜在滑动面,从搜索效果及搜索原理等方面,对比其搜索结果,总结其适用条件。结合工程实例,比较分析以上两种搜索方法的结果,得出在岩层分布倾角较小时,两者分析结果非常接近,为类似工程提供建议。     

水工隧洞围岩稳定性分析中的有限元强度折减法

长期以来,水工隧洞围岩的稳定性一直是大家关心的难题.现阶段,研究者多采用有限元法计算隧洞周边某点的应力、位移或塑性区大小来判定围岩的稳定性.实际上,这种方法因位移、塑性区大小与围岩稳定性没有严格的定量关系而存在很大的随意性.文章将有限元强度折减法应用于隧洞围岩稳定分析中,并以具体工程实例求出了安全系数和潜在破坏面,为水工隧洞的设计提供定量依据.