含有软弱夹层的堤防边坡稳定敏感性分析

为更好的模拟软土复合地基的软弱夹层各影响因素之间的非线性关系,对含有软弱夹层的堤防边坡非圆弧滑动破坏利用Autobank软件的标记模块进行模拟分析,采用边坡安全稳定高精度预测模型对比分析了非圆弧滑面和圆弧滑面在不同工况下的计算结果。然后以某河道堤防工程为例,通过对边坡稳定性因素,即堤顶高程、平台高程及宽度、迎水坡坡地的敏感性分析,建立了一种具有搜索速度快、非线性、小样本等优点的边坡稳定性SVM-GA预测模型。研究表明:对施工期边坡稳定性影响最为显著的因素为滑面搜索方式的不同,含软土边坡安全稳定性受迎水坡平台以下坡比和平台宽度的影响较大;根据Autobank软件和SVM-GA优化搜索预测模型计算得到的安全系数误差值较小为0. 0036,搜索速度较快、运行时间较短为0. 30s,基于SVM-GA法的预测模型具有较高的精度与可靠性。     

基于极限平衡理论的坡体组合滑面分析

利用极限平衡法软件Slide,对含有软弱夹层的岩质边坡进行稳定性评价分析,分别采用了4种滑面形式(圆弧形、组合型、固定投射角非圆弧形块体搜索、不固定投射角非圆弧形块体搜索)搜索最危险滑动面,并对坡体同样采用4种滑面形式进行敏感性分析。计算结果表明,采用不同的滑面形式搜索时,得到的坡体安全系数从大到小依次为:圆弧形组合型固定投射角非圆弧形块体搜索不固定投射角圆弧形块体搜索,得到的敏感度从大到小依次为:圆弧形组合型固定投射角非圆弧形块体搜索不固定投射角圆弧形块体搜索。对于不同岩体结构的边坡,利用极限平衡法进行稳定性分析时,应采用不同的滑面形式进行分析。     

含软弱夹层的岩质边坡稳定性分析

在地质活动过程中,软弱夹层和断层等结构面改变了边坡的力学性状,使得岩质边坡稳定性面临严峻的挑战。以白石水库为例,将刚体极限平衡法和有限元软件ANSYS相结合,对水库含软弱夹层的岩质边坡抗滑稳定性能进行分析,探究倾角和主抗滑面起点位置对边坡稳定性的影响规律,寻求安全系数最小值时的主抗滑面,得到边坡临界滑裂面的准确位置,研究表明:在点(62.3142,71.2063)位置条件下,倾角为155.3125°时安全系数达到最小值K=1.96231,为含软弱夹层的岩质边坡的稳定性分析提供理论依据,有着重要的现实意义。     

基于局部强度折减法的某水电站边坡稳定性分析

边坡的稳定性问题一直是水电工程研究的重点和难点,目前普遍采用整体强度折减法进行分析,其考虑了对所有岩土体单元强度折减,与实际不相符合.基于局部强度折减法基本理论,采用有限元软件对某含有软弱夹层的水电边坡进行稳定性分析评价.结果表明:自然工况下,边坡稳定安全系数为1.28,边坡基本稳定;但在降雨过后,软弱夹层抗剪强度迅速降低,塑性区贯通,边坡稳定安全系数仅为0.96,边坡将沿着软弱结构面滑动;对上部危岩体进行加固后,边坡稳定安全系数分别提高75.8％和90.6％,塑性区范围减小.计算结果可为同类边坡工程的稳定性评价和加固施工提供借鉴.     

小湾水电站进水口边坡稳定性分析

进水口边坡的稳定直接关系到小湾水电站的安全，为了确定其最小安全系数，用两种方法对进水口正面，侧面共7个剖面进行了分析计算，对侧面采用圆弧搜索法计算安全系数，给出最危险滑移线，对正面边坡，则根据其缓倾角断层和陡倾角结构面，采用非圆弧搜索法对指定滑面进行计算，同时利用优化方法对边坡的局部剖面进行了验证性分析计算，得出在剖析6处安全系数最小。     

小湾电站进水口高边坡稳定性研究

为了确定小湾电站边坡的最小安全系数,利用UTEXAS2软件对进水口正面、侧面共7个剖面进行了分析计算,对侧面采用圆弧搜索法计算安全系数,给出最危险滑移线;对正面边坡,根据其缓倾角断层和陡倾角结构面,采用非圆弧搜索法对指定滑面进行计算,将最危险的f3断层及gm89 8断层与各陡倾角结构面进行组合,得出当f3与陡倾角结构面f12进行组合时,在剖面6处安全系数最小的结论.     

某水库库岸边坡开挖加固弹塑性有限元分析

为进一步分析边坡开挖加固过程中位移、稳定性和危险滑裂面的变化情况,以弹塑性有限元法为计算工具,对某水库边坡的开挖加固过程进行数值模拟分析,计算考虑了开挖不加固和开挖并及时加固2种情况。计算结果表明:开挖不加固时,边坡整体发生很大位移,开挖完成后安全系数小于1,塑性破坏区贯通内部的软弱夹层,边坡不能保持自身稳定,将沿着软弱夹层发生滑动;开挖并及时加固后,边坡发生位移得到有效控制,安全系数提高141%,软弱夹层内部的塑性区分布范围也大大减少,且锚杆将软弱夹层两侧岩体连接起来,滑裂面往内部发展趋势明显。说明采用的加固措施能有效保证边坡开挖过程中的施工安全,成果对类似边坡工程有一定参考价值。     

含软弱夹层库盆边坡稳定分析方法探讨

极限平衡法与有限元强度折减法是目前边坡稳定分析计算中常用的两种方法。以中东某混合坝边坡稳定计算为例,该混合坝基础内存在软弱夹层,采用极限平衡法与有限元强度折减法对边坡稳定性进行计算,总结分析两种方法的计算结果及差异,并对分析方法进行探讨。结果表明:极限平衡法和有限元强度折减法求解得到的安全系数较为接近,均可对含软弱夹层边坡进行模拟。     

有软弱夹层岩体边坡稳定分析安全系数的确定

具有软弱夹层的岩体边坡稳定性分析，是水利水电工程设计和施工中经常遇到的重要问题．在我国软弱夹层引起岩体边坡失稳的情况较多，已造成巨大的损失．从岩体边坡整体滑动的几种型式出发，述及了以往稳定分析方法与安全系数的选取，以及稳定安全系数大小与边坡失稳的关系，从而根据我国抗剪强度参数的取值原则与设计经验，建议了设计应该遵循的稳定安全系数．     

某碾压石渣料防洪堤边坡稳定有限元计算分析

碾压石渣料防洪堤由于施工简单,经济性良好,常用于河道治理工程中的堤防建设。为了合理评价防洪堤边坡的稳定性,采用水工结构有限元分析软件Autobank对某堤防边坡在不同运行工况下的抗滑稳定性进行定量计算和分析,并采用岩土有限元软件PLAXIS 2D进行复核。结果表明:(1)该防洪堤左岸的碾压石渣斜坡式堤防和右岸的衡重挡墙复合式堤防边坡的抗滑稳定安全系数均大于规范最小允许值,满足安全要求;(2)采用PLAXIS 2D计算得到的堤防边坡安全系数和最不利滑裂面与Autobank的计算结果基本一致,说明本工程碾压石渣料防洪堤边坡的稳定设计是合理可行的。相关研究成果对今后类似防洪堤的稳定计算具有一定的参考价值。     

浅谈软弱地基上堤坝的浅层非圆弧滑动分析

堤坝边坡稳定问题通常采用圆弧法进行计算分析,但当地基表层存在淤泥软土时,还应对堤坝进行浅层非圆弧滑动的稳定分析。本文以上海某圈围工程为例,通过稳定计算分析验证:地基表层为软弱土层的堤坝存在浅层非圆弧滑动较圆弧滑动更为不利的稳定问题,设计时应予以重视。     

边坡局部稳定性变化规律的研究

现有边坡稳定性分析方法大多假定边坡滑面各部位的安全系数相等,既不能反映边坡潜在滑面上稳定系数的分布规律,也不符合工程实际情况。分别基于超载储备安全系数定义和强度储备安全系数定义研究了边坡局部稳定性变化规律,并分析了滑体条块数目以及滑面形状对边坡局部稳定性分布规律的影响。此外,还提出了由局部稳定系数求解整体稳定系数的加权方法。研究结果表明：滑体条块的划分数量对边坡局部稳定性的分布规律几乎没有影响,而滑面形状对其影响较大;取微段下滑力占各微段下滑力代数和的比值作为权重,是由边坡局部安全系数加权计算整体安全系数的最优加权方法。     

缓倾顺向软弱夹层岩体边坡变形机理及稳定性研究

以贵州某边坡为例,基于FLAC3D平台建立含软弱夹层岩体边坡模型,等间距监测边坡垂直开挖后软弱夹层的变形特征可知,此类边坡失稳是沿软弱夹层向临空面缓慢滑动的过程,具有明显的渐进性,属于滑移-拉裂模式。为探究软弱夹层力学参数对此类边坡稳定性的影响,适当扩展软弱夹层参数粘聚力c、内摩擦角φ的范围,采用控制变量法对比分析强度折减法和极限平衡法的计算结果表明,极限平衡法计算偏于安全;软弱夹层参数对边坡稳定的敏感性为:内摩擦角φ粘聚力c。     

库水位变化对均质土石坝稳定性影响

为分析库水位变化对均质土石坝边坡稳定性的影响,基于FLAC3D软件建立坝高为25 m的均质土石坝模型,并对库水位分别为5、8、11、14、17和20 m时坝体稳定性进行模拟,得到坝体迎水坡和背水坡安全系数。结果表明,随库水位升高,迎水坡安全系数,先增大后减小,而背水坡安全系数逐渐减小。     

GRNN在边坡稳定预测分析中的应用

介绍广义回归神经网络(GRNN)的原理和影响因素,论述光滑因子的影响和选择。采用LOO交叉验证方法遍历所有样本,搜索出合适的光滑因子,结果表明合适的光滑因子能够较大幅度地提高网络泛化能力。应用收集到的82个圆弧滑面边坡稳定状态的实例资料,将GRNN模型应用于边坡稳定性评价,计算结果表明,在边坡稳定状态分析及预测方面,GRNN模型比BPNN模型更加精准简捷。     

开挖岩质边坡失稳机制与防治失败启示

某场地边坡开挖后在内外影响因素作用下而呈现"后退-前进"渐进式失稳特征,通过探槽勘察和室内外试验对其失稳机制进行分析。结果表明:滑面位置为软弱夹层的上层面与岩层面的接触部位,而非软弱夹层内部剪切面;失稳坡体运动特征为两个阶段,前进式渐进牵引失稳破坏和推移式下滑运动;对该类边坡进行设计、支护时,要进行正确的稳定性计算,滑面确定尤其是关键,同时要判定可能是的失稳演化机制,且不能忽略层间软弱夹层蠕变性质。可为该区域类似边坡的设计支护以及后期监测评价提供的理论基础和经验。     

苏阿皮蒂重力坝深层抗滑稳定分析研究

针对重力坝坝基存在缓倾角软弱夹层的深层抗滑稳定问题,利用刚体极限平衡法分析软弱夹层的埋深、位置及倾角对深层抗滑稳定安全系数之间的影响规律。以苏阿皮蒂水利枢纽为例,根据《混凝土重力坝设计规范》,采用“等安全系数法”进行深层抗滑稳定计算,并提出在坝址处设置混凝土深齿槽,切断软弱夹层,以提高坝基的深层抗滑稳定性。结果表明,坝基经加固后的抗滑稳定安全系数满足规范要求。     

整体与局部强度折减法在边坡稳定分析中的对比研究

基于FLAC3D建立边坡数值模型,分别开展整体强度折减法和局部强度折减法两种方法对边坡稳定性的对比分析,研究两者在不同本构基础、边坡体是否含软弱结构层等因素对边坡的稳定安全系数和极限位移值的影响。研究结果表明:局部强度折减法相对于整体强度折减法更适应于边坡稳定性研究,本构模型的选择对研究边坡稳定性也有着一定影响;软弱结构层是边坡失稳的重要因素,两种强度折减法对含软弱结构层边坡的折减对象是软弱结构层,且所得到的安全系数和位移值基本一致。     

考虑裂隙分布及强度的膨胀土边坡稳定性分析

为完善现有膨胀土边坡稳定分析方法中概化处理土体结构,特别是裂隙面、软弱夹层等因素的局限,将边坡视为均质土层、裂隙充填薄层及张拉裂隙的组合,将现场勘测得到的典型控制性裂隙的空间信息(高程、倾角、厚度、长度)纳入模型,同时考虑裂隙面夹层的强度参数,建立膨胀土裂隙边坡地质模型。基于Slide程序中能够满足条块间作用力与力矩平衡,并且适合于折线滑动面的边坡稳定分析的Janbu、Spencer和Morgenstern方法,以南水北调中线工程典型滑坡为稳定性分析算例,分析含裂隙膨胀土边坡的稳定性及其特征。结果表明,边坡地质模型与真实边坡的吻合度越高,其稳定性亦越接近。在考虑了地表垂直裂隙、地下水及坡脚缓倾裂隙后,边坡的安全系数显著降低,并产生了由坡顶的垂直裂隙与从此裂隙底部开始发展、剪出口在坡脚的滑面组合而成的折线型滑动面,该滑动面型式与现场典型滑坡破坏特征基本一致。     

含蚀变带岩质边坡稳定性分析

蚀变带的存在对边坡稳定具有不确定性的影响,为充分认识蚀变带对边坡稳定性影响,建立多种工况下的边坡分析模型,分析结果表明:当蚀变带处于滑坡体内部或者远离滑坡体时,蚀变带的存在会增大或不影响边坡安全系数;当蚀变带与滑坡带相交时,边坡安全系数减小。同时,蚀变带倾角对边坡安全系数影响具有临界性。研究成果可以为含蚀变带等软弱夹层的边坡稳定性分析提供一定的依据。