黏土边坡稳定性分析方法优选研究

考虑公路工程施工过程中常遇见黏土边坡,针对黏土材料特殊性质,采用多种方法对边坡稳定性状态进行分析,优选出黏土边坡稳定性计算方法。通过对比计算结果,发现黏土边坡中黏聚力发挥的作用程度大于内摩擦角,折减比例K选取[1.1,1.4]进行计算较为合理,不同折减方式计算的安全系数均在1.3左右。为反映计算过程强度参数演化规律,在允许试验的条件下,选用非等比例相关联折减法最可靠;而未进行试验的情况下,建议采用临界曲线法分析黏土边坡稳定性。     

基于密度峰值改进的岩体结构面优势产状K-means聚类分析法

岩体结构面控制着地下洞室和岩质边坡等岩体工程的稳定性,在岩体力学工程模拟与分析计算中起关键作用.为对岩体结构面进行正确有效的分组,提出一种基于密度峰值改进的岩体结构面 KＧmeans聚类分析算法,解决了由于 KＧmeans算法选择聚类中心的随机性而易导致聚类结果局部最优的问题.首先,通过计算岩体结构面产状的局部密度和聚类中心距离,确定初始聚类中心并排除异常点,以此作为KＧmeans算法的初始条件进行结构面优势产状的聚类分析,获得合理的聚类分组结果.最后将该算法应用于人工模拟和 DIPS中的结构面产状数据,聚类结果表明,基于密度峰值改进的 KＧmeans算法的分组合理可靠,可以有效地实现结构面分组和优势产状的确定.     

基于Stacking集成算法的岩石单轴抗压强度预测方法研究

针对传统岩石单轴抗压强度试验费用高,费时长,具有一定局限性的问题,为了快速准确地确定岩石单轴抗压强度,提出基于Stacking集成算法的岩石单轴抗压强度预测方法.以孔隙度(n)、施密特回弹数(Rn)、纵波速度(Vp )和点荷载强度(Is(５０))４种间接指标为依据,基于多项式回归、岭回归等７种基学习模型,结合 Stacking集成学习算法构建单轴抗压强度预测模型.通过２９０组单轴抗压强度数据对预测模型进行验证,并与经验模型进行对比分析.经验模型的R２＜０;基学习模型 的 R２ 在 ０．７４~０．８１ 之 间,RMSE 在 ２３~２８ 之 间;Stacking集成模型的R２ 和 RMSE分别为０．８８和１８．４９.结果表明,所提出的集成模型优于其他预测模型,基于Stacking集成算法的岩石单轴抗压强度预测方法具有更好的预测效果.     

考虑服务年限的露天矿边坡时变目标可靠度研究

为了建立可以反映时间效应的露天矿边坡目标可靠度,针对露天矿边坡的可变形性和安全等级要求,基于类比法与校准法建立了非煤露天矿边坡的目标可靠指标建议值,延性破坏的I,II,III级目标可靠指标分别为3.2,2.7及2.2,脆性破坏分别为3.7,3.2及2.7。基于岩土体强度参数时间效应特征,通过理论研究和数值计算分析了可靠度时变性,随着时间的推移,安全系数和可靠指标呈现下降趋势,衰减速度逐步变缓,然而,可靠指标可以反映失稳概率,表达边坡时变稳定性比安全系数更加敏感与直观。最后根据可靠指标的时变性特征,结合国内非煤露天矿设计规范,划分露天矿边坡设计服务年限等级,并提出服务年限修正系数,实现了考虑边坡安全等级与服务年限双重因素的露天矿边坡目标可靠度。