水-岩耦合三维有限元法在滑坡分析中的应用

赵树岭滑坡是三峡库区大型滑坡之一,其稳定性直接关系着巴东新县城沿江大道的安全和新县城土地的规划利用.在分析赵树岭滑坡基本特征的基础上,运用水-岩耦合三维有限元数值模拟对不同库水位变动状态下的地下水水位变化和滑坡稳定性进行了分析,预测了三峡水库蓄水后滑坡稳定性的发展趋势和地下水渗流特征.模拟结果表明,水库蓄水及水位波动是影响滑坡稳定性的最主要因素,蓄水后滑坡稳定性明显恶化,必须加以治理;水-岩耦合有限元法可以较好地考虑岩土体多相系统内应力场和渗流场的互相影响,能够阐明库水位变动对地下水带来的改变及其与滑坡稳定性的关系,可用于分析、评价受地表水和地下水影响明显的大型滑坡的稳定性.     

强度折减法在滑坡稳定性分析中的应用

沁水县侯村煤矿边坡处治后,I~III段使用良好,IV段抗滑挡墙失效。本文采用有限元强度折减法计算,强度指标比原定的降低了1.29倍。同时,在折减过程中,通过计算分析剪应力集中部位,确定滑面是在老滑面的基础上发展的部分新滑面,形成新的剪出口。利用折减后强度参数,计算对比新滑面与次级滑面的滑坡推力,认为挡墙破坏为新滑面推力过大所致,与原设的“次级滑面为最危险滑面”情况不符,计算结果与实际情况较吻合。     

人工神经网络在石佛寺滑坡稳定性评价中的应用

综合考虑影响滑坡稳定性的众多因素,建立了基于人工神经网络的滑坡稳定性预测模型,并结合已有的工程实例对所建立的神经网络进行训练,在网络模型的训练过程中,还针对不同训练函数的训练效果进行了对比研究。最后针对湖北省兴山县高阳峡口复建公路段沿线石佛寺Ⅰ、Ⅱ滑坡的稳定性问题进行了预测。结果表明,所建立的滑坡稳定性预测模型具有较好的预测精度,同时也说明了神经网络方法在滑坡稳定性预测中的有效性及良好的发展前景。     

岩质滑坡稳定性有限元分析

目前国内外大多数规范中推荐或者强制性规定滑坡稳定性分析采用极限平衡法。由于极限平衡法本身的局限性,存在诸多不合理之处,如何对其进行改进使之更加合理已成为岩土工程中的重要课题之一。针对岩质滑坡存在明显的软弱滑动带的特点,提出了有限元计算过程中不同滑动带的处理方法,结合工程中常用的不平衡推力传递法,给出了滑坡稳定性的有限元分析方法,将其应用于芡草沱滑坡,并与基于刚体极限平衡原理的不平衡推力传递法的计算结果进行了比较,表明其计算方法可靠,可直接应用于实际工程。     

水布垭坝址鱼洞河滑坡稳定性分析研究

鱼洞河滑坡是水布垭坝址区十分重要的地质灾害隐患，在宏观工程地质条件研究的基础上，对鱼洞河滑坡进行了二维弹塑性有限元变形破坏机理分析，刚体极限平衡ＪＡＮＢＵ法，非垂直条块划分计算，失稳概率及可靠度分析，Ｓａｒｍａ法强度失稳分析，最后进行了若干稳定性影响因素的敏感分析及正交试验分析。     

溪洛渡水电站干海子滑坡稳定性分析

该滑坡距坝约13.4km,为巨型基岩滑坡,天然状态下,滑坡存在局部变形破坏迹象.通过对滑坡的基本地质条件、变形破坏特征阐述,根据勘探试验成果,采用宏观评价、有限元分析、刚体极限平衡法等对滑坡稳定性进行了初步的综合评价,并提出处理意见.     

稳定性可靠度分析在三峡库区二里半滑坡中的应用

介绍了用于滑坡稳定性可靠度分析的Monte Carlo模拟法、中心点法、验算点法和统计矩法.在分析三峡库区二里半滑坡工程地质特征的基础上,采用稳定性系数作为状态函数,对滑坡稳定性可靠度进行了分析,结果表明在175 m水位 暴雨、水位由175 m骤降 暴雨、暴雨 Ⅵ烈度地震等工况下二里半滑坡的稳定性均较差,破坏概率较高,需要进行治理.     

FLAC3D在滑坡稳定性分析评价中的应用

本文以高治村滑坡为例,论述了FLAC3D在滑坡稳定性分析评价中的应用。作者首先介绍了FLAC3D的基本原理和主要流程,然后采用摩尔-库伦模型,对高治村滑坡在天然状态和暴雨状态下的变形和位移情况进行了数值模拟,模拟结果直观地显示了该坡体在上述两种状态下的塑性变形及水平方向位移的分布特征,清楚地显示了坡体内潜在的滑动面。文章根据数值模拟结果,对该滑坡的稳定性进行了分析和评价,对该滑坡的变形和破坏形式进行了研究和探讨。通过对该坡体的塑性变形与位移情况分析认为,该滑坡在天然状态下基本稳定;在连续高强度降雨状态下欠稳定,局部失稳滑塌的可能性很大,这与现场调查分析的结果一致。这个结果表明,利用FLAC3D进行滑坡稳定性分析和评价简单、可行,且更加直观、方便,具有传统极限平衡法所无法比拟的优势。     

主成分-逐步回归在滑坡稳定性分析中的应用

多元回归分析是概率统计理论滑坡稳定性研究中的一种重要应用。然而,一般多元回归方法存在局限性,本文引入主成分-逐步回归模型,既尽可能全面考虑到各影响因素,又能解决因素之间多重相关性可能带来的误差。在理论探讨的基础上,本文结合巴东县赵树岭滑坡研究进行了工程实例分析。     

四川某水库右坝肩滑坡成因机制及稳定性分析

拟建水库右坝肩处于由砖红色砂岩夹薄层或透镜状泥岩、粉砂质泥岩构成的斜向V形河谷中,无明显断层构造,雨水充沛且存在一古滑坡,经过调查,滑坡主要由滑坡堆积体和滑动面以及其下方的扰动带组成,滑坡区发育的纵向和横向结构面以及岩层面构成一楔形槽。认为滑坡的成因是暴雨下楔形槽内控制的滑移-拉裂破坏。经过定性分析,古滑坡天然状态是稳定的。采用极限平衡法计算古滑坡在天然状态、地震作用以及暴雨等工况下的稳定系数分别为1.45、1.39及1.27,由此可知滑坡在天然状态下是稳定的,地震作用对其稳定性影响不大,但暴雨作用下滑坡的稳定性有所降低。最后通过数值模拟再现了现阶段古滑坡的应力应变场和变形破坏特征。     

离散单元法在水库库岸滑坡稳定性分析中的应用

在现场勘察和室内试验的基础上,建立了离散单元法的物理力学模型,并且考虑到水库蓄水对地下水渗流场的影响,定量地研究了地下水动水压力对滑坡体稳定性的影响.把该模型应用于三峡库区秭归县下土地岭滑坡的稳定性评价中,计算结果表明,滑坡的失稳主要是由于水库蓄水的影响,滑坡体内的地下水渗流场发生了变化,在自重力、地下水动水压力的共同作用下,滑坡体的后缘和中部滑体首先出现剪切滑移,进而扩展到整个滑坡体,使滑坡产生整体失稳.     

莫洛村滑坡稳定性的历史地质分析

通过对莫洛村滑坡进行大量的野外地质调查和部分试验,揭示了该滑坡的解体演化规律和发展趋势。根据地层关系、地层变形破坏形迹及地质事件的相互关联性,对该滑坡进行了历史地质综合分析。结果表明,莫洛村滑坡整体是稳定的,但局部存在解体,将以小型滑坡的形式出现,水库蓄水水位的变化对其整体稳定性影响甚微。     

基于随机分析的滑坡稳定性二元评价方法

对利用随机分析方法建立安全系数与可靠性相耦合的滑坡稳定性二元评价体系进行了探索。利用随机分析方法可确定滑坡安全系数的分布形态,计算出最大可能安全系数下的滑坡破坏概率P_f,用最大可能安全系数和可靠性得出可靠安全系数来评价该滑坡的稳定性。在折减后的安全系数的极限状态中,根据典型的不同最大可能安全系数及相应的临界破坏概率,建立了二元滑坡稳定性分区,用于滑坡稳定性评价。研究实例表明:利用随机分析方法建立这种二元体系是可行的,可以更加精确和客观的对滑坡稳定性做出评价。     

某高层建筑基坑塌方分析及极限分析有限元法模拟

某高层建筑基坑在施工过程中由于没有严格按照设计施工、基坑边坡土层没有完全封闭、边坡顶部和底部裸露,致使雨水从坡顶排水沟下部渗到边坡面层内,经雨水浸泡后的土体抗剪强度降低,大量土块失稳落下,喷射混凝土面层内形成了大片空洞,锚索的预应力损失,最终导致整个面层坠下,造成塌方事故。采用二分法改进的极限分析有限元法对该基坑边坡进行模拟,得到了基坑边坡的安全系数和滑动面,用二分法对土体强度参数进行折减,提高了极限分析有限元法的求解效率。     

滑坡稳定分析剩余推力法的改进研究

首先介绍了刚体极限平衡法的基本原理,然后分析了剩余推力法存在的问题,进而提出了一种改进剩余推力法,其基本思想是：在出现屈服的条分面上,改用Sarma法确定条分面之间的作用力,即假定该条分面上的水平推力不变,但剪切力由摩尔-库仑准则确定。最后对改进剩余推力法进行了算例考核,并介绍了三板溪工程应用情况。     

三维边坡稳定分析的有限元弹塑性迭代解法

针对已知滑动面的三维边坡稳定分析问题,在塑性力学上限定理的基础上,提出了求解安全系数的三维有限元弹塑性迭代解法。对于滑动面的非线性特性,采用常规的矩形（平面）或立方体（空间）单元来描述,应力则符合相关联流动法则的Mohr-Coulomb强度准则。通过对弹塑性增量理论中流动法则的分析,证明了当结构达到极限状态时,滑动面内切向应力的方向与滑体的主滑方向一致,说明最终以滑动面内的切向应力作为滑体滑动力的有效性。通过迭代的方式,逐步降低滑动面材料的抗剪参数,使边坡达到极限状态,不仅快速求得了滑动面的安全系数,且能够得到边坡在接近临界失稳状态时滑动面内切向应力的分布情况和边坡的变形规律,为边坡采取加固措施提供了参考依据。最后,以椭球面滑动和楔形滑动2个经典算例和工程实例,验证了该方法的有效性和正确性。     

基于三维非线性有限元的边坡稳定分析方法

刚体极限平衡法不能反映岩体中实际的应力分布,而基于有限元的强度折减系数法在判断收敛性方面存在一些问题。为了解决这些问题,采用多重网格法,分别建立用于有限元计算的结构网格和用于计算滑面稳定安全系数的滑面网格,可以方便地获得任意滑面或滑块的稳定安全系数,从而将非线性有限元和极限平衡分析结合起来。为了提高计算规模和计算精度,采用有限元并行计算程序TFINE.Pfem进行计算,分析了网格密度对计算结果精度的影响,并应用于锦屏高边坡的稳定分析中。与刚体极限平衡法结果的对比分析表明,由于考虑了计算过程中的非线性应力调整,该方法的计算结果比刚体极限平衡法偏大,而且更符合实际情况。     

库水位下降过程中土坡稳定强度折减有限元分析

采用强度折减有限元法,考虑边坡土体的非饱和-非稳定渗流过程,从坡体内浸润线位置、土体的渗透系数、水位下降速率、下降比及基质吸力等5个方面研究了水位下降过程中岸坡的整体稳定性。结果表明,水位下降速率对高渗透性土坡内孔压的影响显著,对低渗透性土坡内孔压影响较小,对边坡安全系数的影响程度可达15%。