The System Analysis and Reliability Evaluation of Rock Slopes

The principal of preferred plane analysis is a new research view and model of rock slope engineering geology. It advocates that the rock slope stability, boundary conditions and failure model are controlled by preferred planes. Therefore, the problem of slope stability evaluation can be converted into the search for preferred planes and determination of preferred separating bodies. The organic combination of the deterministic model and the indeterministic model can be realized by applying the systems engineering principle and the research model and method of reliability analysis in the quantitative evaluation and prediction of rock slope stability. Finally, the paper presents the case studies of slopes of the Yangtze Gorge Project and the Ma'anshan openpit mine.     

岩坡系统分析与可靠性评价

优势面分析原理是边坡工程地质问题的一种新的研究观点和模式。它认为岩坡稳定性以及破坏模式、边界条件受优势面的控制，将边坡隐定性评价问题转化为边坡优势面的寻找与优势分离体的确定。在边坡稳定性的定量评价和预测中运用了系统工程原理和可靠性分析的研究模式和方法，使确定性模型和非确定性模型达到了有机的结合，本文给出了三峡工程、马鞍山露采场等工程边坡研究成果的实例。     

地下水资源评价结果的可靠性探讨

在地下水资源评价模型中往往存在着一些不确定性因素,而这些不确定性因素将直接影响着地下水资源评价结果的可靠性,而资源评价结果是指导合理开发利用地下水的基本依据,其可靠性对地下水资源管理是非常重要的。以某水源地为例,在简要阐述该水源地水文地质条件的基础上,对地下水资源评价结果的可靠性进行了定量分析。     

影响岩土建筑工程可靠性的因素分析

结合部分工程事故案例,分析了工程地质条件、勘察设计与施工以及综合管理中影响岩土建筑工程可靠性的主要因素,并指出了相应的预防及解决办法。     

岩体结构分形及应用研究

岩体结构包括两个基本要素:结构面和结构体。通过分形理论研究岩体结构,得出结构面和结构体分布具有分形特征。根据结构网络图,可分别求出结构面和结构体的分形维数D_(PF)和D_(VF)。结构面分布分形维数D_(PF)越大,反映结构面分布越复杂,优势面(南京大学罗国煜教授提出)发育的方向范围就越大,相应地岩休质量就更差;结构体分布分形维数D_(VF)越大,反映结构体大小分布的状况是大的结构体所占分量趋于增加,结构面的密度、迹长、总面积趋于变小,则岩体质量趋于变好。最后指出结构面和结构体分布分形维数是决定岩体质量的两个指标,是对岩体质量进行评价的合适指标。     

裂隙岩体边坡稳定性分析方法

岩石边坡，尤其是裂隙岩体边坡稳定性分析应考虑岩体中结构面的产状、性质和发育程度。对随机发育的岩体结构面，赤平极射投影是确定优势结构面及分析边坡潜在破坏模式的基础。以某电厂高100m以上岩石高边坡为例，介绍了采用赤平投影图解法及极限平衡法，进行岩体边坡稳定性分析的方法。     

Rock Wedge Stability Analysis Using System Reliability Methods

Summary We present a system reliability approach to rock wedge stability analysis. Different failure modes are considered, and a disjoint cut-set formulation is employed – with each cut-set corresponding to a different failure mode – to explore the system aspects of the problem, so that the reliability of the system is assessed by computing the probability of failure of the slope under each failure mode. An example case is used to demonstrate different approaches to compute the reliability of the slope design. Our results show that an approximation to the “exact” probability of failure – given by Monte Carlo simulation results – may be obtained using a first order approximation to the failure domain, and that linear programming techniques may be used to obtain bounds of the probability of failure. Furthermore, we identify the most likely failure mode, and we explore the sensitivity of the computed probabilities to changes in the random variables considered. The results indicate that the reliability results are quite sensitive to the geometry of the wedge. Changes in water conditions are also found to have a significant impact on the computed probabilities, while changes in unit weight of the rock have a considerably smaller effect on the reliability.     

以破坏概率为目标的岩质边坡平面滑动破坏反分析

把可靠性理论和反分析方法相结合,对岩质边坡平面滑动破坏进行了反分析,讨论了分别以稳定系数和破坏概率为目标的反算方法,阐述了平面滑动破坏反分析的计算过程,根据无后缘张裂缝的岩质边坡平面滑动极限状态函数,运用Monte Carlo方法对某核电工程基坑边坡平面滑动破坏进行了反分析。指出了基于稳定系数的常规定值反分析中的不足,讨论了变异系数、截尾位置、相关系数对计算结果的影响。认为抗剪强度指标的变异系数和相关系数对反算结果影响不大,截尾位置按照“3σ”原则兼顾变异系数经验范围的设置方法可以满足要求。     

水情信息采集系统可靠性模型分析

分析了防汛指挥系统中水情信息采集系统的可靠性,并从理论上对描述水情信息采集系统模型的可靠性有关特征量参数进行了推导,最后得出了定量分析水情信息采集系统可靠性的方法和结论性公式。     

重力式基坑支护系统的可靠性分析

本文分析了重力式基坑支护系统可能包含的多重破坏模式后,在考虑土性参数不确定性的情况下,运用系统可靠度理论对基坑支护系统的失效概率进行分析和计算。结果表明该方法能对基坑系统的稳定性作出较全面的评价。     

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.     

深基坑土钉支护的模糊可靠度分析

介绍了土钉支护体各种破坏模式下失效隶属函数的建立方法,并用模糊可靠度理论对实际基坑边坡工程的土钉支护体进行了可靠度分析,计算过程中部分数据采用了计算机仿真的方法,分析结果与实际相符,表明模糊可靠度理论对基坑土钉支护体进行分析具有一定现实意义。     

硬土—软岩工程地质信息管理分析系统及其应用

在中国大规模的工程建设实践中,人们积累了大量与硬土-软岩有关的工程经验和测试数据,总结这些测试结果并用现代计算机技术进行自动化管理是十分必要的,作者以中国科学院地质与地球物理研究所工程地质力学开放研究实验室多年来的室内试验结果为基础,研制开发了“硬土-软岩工程地质信息管理分析系统（HRGISM）”软件,实现了岩土工程地质信息资源管理的自动化和可视化,并在信息管理的基础上强化了试验数据分析和工程特性预测功能,本文简要地介绍了HRGIMS系统的主要功能和实际应用。     

湖北赤壁东洲大道工程边坡渐进破坏机理分析

东洲大道工程边坡处于褶皱断裂复合部位,是典型降雨和工程施工扰动引起的渐进变形破坏。本文在剖析其特殊边坡工程地质结构基础上,并建立边坡计算水文地质模型,提出了牵引式边坡稳定分析的部分强度折减不平衡拉力法,其稳定性分析结果表明：首次破坏是由于边坡开挖,表层植被被剥落,水沿着断层进入滑体,从而产生了推移式破坏;二次破坏是在首次破坏产生的临空面基础上,致使滑体产生了牵引式的破坏模式;且部分强度折减不平衡拉力法计算结果与现场破坏形式一致。本文在牵引式边坡不平衡拉力法计算的基础上,建立了牵引式边坡破坏后以残余强度整体推移式控制力的计算法,并提出了相应的控制措施,多年的控制措施运行结果表明：该治理效果良好。     

天坑景观评价模型与指标体系构建

在前人研究的基础上总结了天坑的景观特征,参考旅游资源评价的方法和标准建立了天坑景观评价的概念模型,并依据模型与天坑的特点构建评价指标体系,确立了评价因子与评价指标,运用AHP法得出了评价因子与指标的权重。这是首次从景观的角度研究天坑,对天坑的旅游开发和地质遗迹保护具有一定参考价值,也为进一步建立更加完善的天坑景观评价体系奠定基础。     

The Construction of Tiankeng Landscape Evaluation Model and the Index System

Based on researches done by other scholars,this paper summarized tiankeng’s landscape characteristics and analyzed them.By referring to the methods and standards of tourism resources evaluation,tiankeng landscape evaluation model has been built.The evaluation index system was built in terms of the model and tiankeng’s characters.After the evaluating factors and index were established,the weights of them have been figured out by AHP method.For the first time tiankeng has been studied from the view of landscape.However,this primary study about tiankeng landscape evaluation will offer reference for its tourism development and protection.It also lays the foundation for the construction of a better system.     

结构面对岩质边坡地震动影响的数值模拟研究

[摘 要] 本文采用数值模拟的方法,利用UDEC 软件,开展了结构面对岩质边坡地震动影响的数值 模拟研究,研究内容涉及结构面产状和位置变化对岩体边坡地震动放大系数空间展布的影响。根据岩 体边坡中结构面发育的一般规律,本文模型工况主要考虑与坡面相交的贯穿性结构面,模拟的主要物理 对象是层面、贯穿性长大软弱结构面等。数值模拟结果表明:结构面越靠近坡顶,边坡上部的地震动响 应越强烈;顺倾结构面会使坡肩部形成更强烈的地震动响应;边坡越陡,坡顶和坡肩部的地震动响应越 强烈。上述规律对于岩质边坡地震稳定性分析具有指导意义。     

锚杆多种失效模式与双滑块边坡锚固系统可靠性分析

考虑锚杆拉杆拉断、拉杆从注浆体中拔出、锚固段注浆体从岩体中拔出、外锚头破坏以及垫墩底岩体的压坏等失效模式,利用系统可靠性原理和极限平衡分析方法,建立了双滑块边坡多锚杆锚固系统可靠性分析模型。基于蒙特卡罗随机抽样原理提出了该类边坡锚固系统破坏概率的直接求解方法。最后结合算例,分别基于中值安全系数和破坏概率指标分析了各计算参数对计算结果的影响,并讨论了锚杆锚固角和被动滑块可能滑裂面倾角对锚固系统稳定性的影响。     

岩体粘弹塑性-损伤本构模型及其有限元分析

本文将损伤力学的原理引入岩体流变学的研究,建议了一个损伤演化方程以描述岩体力学性质随时间不断弱化的现象。系统地推导了有限元计算公式。地下巷道位移的实测验算表明,本文的本构模型是合理而有效的。     

拱坝坝肩三维稳定可靠度分析

以随机块体理论为基础,建立了拱坝坝肩三维稳定可靠度分析的计算模型,推导了用全概率法分析其可靠度的基本公式,研制的电算程序用于实际工程,得到了比较合理的计算结果,验证了本方法的可行和实用性。