改进的TOPSIS(逼近理想解排序方法)在土体刚度参数反分析中的应用

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作者 徐世祥 万友生 +5 位作者 贺烽 覃君 谢云杰 吴波 郑卫强 许杰 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第4期133-138,共6页

[目的]当采用反分析法确定土体参数时,由现场实测得到的理想解一般为中间值,无法使用传统的TOPSIS(逼近理想解排序法)进行计算。有必要改进传统TOPSIS,并与熵权法、数值分析法和正交试验法相结合,应用于土体刚度参数反分析。[方法]简述... [目的]当采用反分析法确定土体参数时,由现场实测得到的理想解一般为中间值,无法使用传统的TOPSIS(逼近理想解排序法)进行计算。有必要改进传统TOPSIS,并与熵权法、数值分析法和正交试验法相结合,应用于土体刚度参数反分析。[方法]简述了传统TOPSIS的改进,并与熵权法、数值分析和正交试验法相结合,应用于富水砂层刚度参数反分析中。利用正交试验法建立了25个方案数值分析模型,选取最大地面沉降、最大拱顶沉降、最大拱底隆起和最大净空收敛4个指标进行综合决策,确定了适用于富水砂层土体硬化模型刚度参数的比例关系与大小。[结果及结论]改进的TOPSIS能有效地与数值分析和正交试验法相结合进行反分析研究,科学地对正交试验方案进行多指标决策,为复杂岩土工程反分析理论提供了一种新的决策方法。富水砂层土体硬化模型刚度参数之间的比例关系为:固结试验切线模量E_(ref,oed)=E_(s(0.1~0.2))(0.1~0.2 MPa围压下的压缩模量),三轴固结排水剪切试验割线模量E_(ref,50)=1.4E_(ref,oed),三轴固结排水卸载再加载试验的卸载再加载模量E_(ref,ur)=2.0E_(ref,50),刚度应力相关指数为0.6。 展开更多

关键词 地铁隧道 土体刚度参数反分析 逼近理想解排序法 正交试验 富水砂层 硬化土本构模型

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基于PSO-LSSVM-BP模型的高边坡力学参数反分析及稳定性评价 被引量：7

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作者 徐卫亚 陈世壮 +5 位作者 张贵科 胡明涛 黄威 许晓逸 张海龙 王如宾 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期52-59,共8页

基于粒子群优化(PSO)算法和最小二乘支持向量机(LSSVM)算法构建非线性映射关系,结合反向传播(BP)神经网络对非线性映射关系生成的数据库进行机器学习,构建了PSO-LSSVM-BP模型确定最优岩体力学参数。PSO-LSSVM-BP模型以高边坡监测位移数... 基于粒子群优化(PSO)算法和最小二乘支持向量机(LSSVM)算法构建非线性映射关系,结合反向传播(BP)神经网络对非线性映射关系生成的数据库进行机器学习,构建了PSO-LSSVM-BP模型确定最优岩体力学参数。PSO-LSSVM-BP模型以高边坡监测位移数据作为输入信息,通过反分析获得高边坡岩体力学参数,将反分析参数用于FLAC3D位移数值计算,结果表明模拟结果与监测数据吻合较好,验证了该模型的可行性和有效性。基于PSO-LSSVM-BP模型,对不同蓄水位下两河口水电站进水口高边坡稳定性进行了评价,发现水位是影响边坡稳定性的主要因素,随着水位上升,边坡位移逐渐增大,其表面和断层处损伤程度加深,边坡局部点安全系数有所下降,但整体点安全系数均大于1.30,有一定安全裕度。 展开更多

关键词 高边坡 力学参数反分析 粒子群优化 最小二乘向量机 反向传播神经网络 两河口水电站

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考虑参数相关的高心墙堆石坝材料参数反分析 被引量：12

3

作者 袁艳玲 郭琴琴 +3 位作者 周正军 吴震宇 陈建康 姚福海 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期463-470,共8页

在高心墙堆石坝应力变形控制数值模拟中,除了所采用土体本构模型的误差影响外,材料参数取值是否合理也是影响堆石坝变形预测精度的关键因素之一。传统参数反分析方法未考虑材料参数之间相关性影响,可能导致反分析参数值与材料实际特性... 在高心墙堆石坝应力变形控制数值模拟中,除了所采用土体本构模型的误差影响外,材料参数取值是否合理也是影响堆石坝变形预测精度的关键因素之一。传统参数反分析方法未考虑材料参数之间相关性影响,可能导致反分析参数值与材料实际特性不匹配。另外,高心墙堆石坝材料分区较多,模型待反分析参数多,计算量较大。针对邓肯–张E-B模型参数,通过大量室内试验数据统计分析,得到材料的抗剪强度参数φ与φ、切线模量系数K_e与体积模量系数K_b、切线模量指数n与m存在显著相关关系,根据其相关关系确定模型基础反分析参数为φ、R_f、K_e和n。构建了基础反分析参数为自变量,数值计算位移值为因变量的响应面方程,运用改进的遗传算法和已知的参数回归方程求得文中模型待反分析参数最优解。以瀑布沟砾石土心墙堆石坝工程为例,对坝体及覆盖层材料参数进行了反分析。计算结果表明,考虑参数相关的反分析方法得到的材料参数更加符合材料的真实特征,由于减少了待反分析参数个数,使计算效率显著提高,该反分析方法可为类似工程提供参考,具有工程应用价值。 展开更多

关键词 高心墙堆石坝 参数相关性 参数反分析 响应面法

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基于FLAC及神经网络的岩体力学参数反分析 被引量：7

4

作者 王鹏 周传波 +2 位作者 郭廖武 梅林芳 李扬 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期5-8,共4页

以大冶铁矿高陡边坡为例,应用差分法、正交设计和BP神经网络建立了边坡岩体物理力学参数反分析方法。按照正交设计要求选取不同物理力学参数,用FLAC3D差分程序建立模型并计算得出相应的BP神经网络分析样本,对样本进行了BP网络训练,再将... 以大冶铁矿高陡边坡为例,应用差分法、正交设计和BP神经网络建立了边坡岩体物理力学参数反分析方法。按照正交设计要求选取不同物理力学参数,用FLAC3D差分程序建立模型并计算得出相应的BP神经网络分析样本,对样本进行了BP网络训练,再将现场监测数据作为输入样本值,对岩体力学参数进行了神经网络反分析,分析结果满足工程要求,表明该反分析方法的可行性和精确性。 展开更多

关键词 岩石力学 力学参数反分析 有限差分法 神经网络 高陡边坡

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深层粉质黏土旁压试验及参数反分析 被引量：6

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作者 杨玉生 刘小生 +3 位作者 彭文明 赵剑明 朱凯斌 朱斌 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期155-159,共5页

深厚覆盖层土体具有显著的原位结构效应,如何考虑原位结构效应确定其本构模型参数,关系安全评价结果的可靠性。对覆盖层深部粉质黏土开展了原位旁压测试,测得了其荷载-位移曲线,确定了相应深度处初始压力、承载力特征值和旁压模量等力... 深厚覆盖层土体具有显著的原位结构效应,如何考虑原位结构效应确定其本构模型参数,关系安全评价结果的可靠性。对覆盖层深部粉质黏土开展了原位旁压测试,测得了其荷载-位移曲线,确定了相应深度处初始压力、承载力特征值和旁压模量等力学指标特征值。联合原位旁压试验和室内三轴试验结果,采用基于和声算法的PBP3反分析程序,确定了覆盖层深部粉质黏土的本构模型参数。分别采用反分析参数和室内试验参数模拟了旁压试验过程,与实测荷载位移曲线进行了对比,论证了反分析参数的合理性。 展开更多

关键词 深层粉质黏土 原位结构效应 旁压试验 参数反分析

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基于微粒群算法的大坝材料参数反分析研究 被引量：7

6

作者 宋志宇 李俊杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期991-994,共4页

将微粒群算法应用于大坝参数反分析,同时分析了群体规模对算法的搜索效率和搜索质量的影响以及微粒群反分析算法的数值稳定性。对算例的分析结果表明,基于微粒群算法的大坝参数反分析方法简便易行,收敛精度高,且具有很好的抗噪音能力,... 将微粒群算法应用于大坝参数反分析,同时分析了群体规模对算法的搜索效率和搜索质量的影响以及微粒群反分析算法的数值稳定性。对算例的分析结果表明,基于微粒群算法的大坝参数反分析方法简便易行,收敛精度高,且具有很好的抗噪音能力,是一种新的有效、可靠的参数反分析方法。 展开更多

关键词 微粒群算法 大坝 参数反分析 稳定性

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基于粘弹性基础梁计算的地基参数反分析方法及其应用 被引量：7

7

作者 苏超 姜弘道 谭恩会 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期186-189,共4页

本文基于粘弹性基础梁算法 ,利用粉沙地基上船闸施工过程中各观测点的实测沉陷值 ,采用直接反分析法来反演地基的粘弹性参数 ;实例计算表明 ,反分析方法稳定、有效 ;提供的参数用于仿真计算能很好地模拟整个工程从开挖、施工到正常运行... 本文基于粘弹性基础梁算法 ,利用粉沙地基上船闸施工过程中各观测点的实测沉陷值 ,采用直接反分析法来反演地基的粘弹性参数 ;实例计算表明 ,反分析方法稳定、有效 ;提供的参数用于仿真计算能很好地模拟整个工程从开挖、施工到正常运行的全过程。 展开更多

关键词 基础梁 粘弹性 参数反分析 船闸底板

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基于遗传模拟退火算法的岩土弹-粘塑性参数反分析 被引量：2

8

作者 黄耀英 郭兴文 吴中如 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2006年第4期10-14,共5页

根据常荷载作用下当所有应变率为零时,弹-粘塑性问题可得到弹塑性解的特性,建立了岩土弹-粘塑性参数反分析模型.提出了反分析弹-粘塑性问题参数的两步法,即先利用岩土材料应力屈服函数的统一表达式确定屈服函数的系数;再利用P.Perzyna... 根据常荷载作用下当所有应变率为零时,弹-粘塑性问题可得到弹塑性解的特性,建立了岩土弹-粘塑性参数反分析模型.提出了反分析弹-粘塑性问题参数的两步法,即先利用岩土材料应力屈服函数的统一表达式确定屈服函数的系数;再利用P.Perzyna本构方程中的常用Φ函数表达式来确定岩土材料的流动系数γ和常数N.在反分析中,应用遗传算法对参数空间进行全局搜索,并借助模拟退火算法对部分最优个体进行局部搜索.通过典型的厚壁圆筒算例分析表明,这一方法是可行的. 展开更多

关键词 弹-粘塑性参数 遗传模拟退火算法 岩土材料 参数反分析

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三维粘弹性参数反分析 被引量：10

9

作者 陈国荣 姜弘道 池永斌 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1996年第6期25-28,共4页

假设材料符合粘弹性流变模型，采用线性逼近的优化措施进行流变参数反分析，为了改善反演效率，在优化迭代格式中引进了阻尼因子，并对阻尼因子的选择作了数值尝试，迭代计算是稳定收敛的，且速度较快．同时编制了建立在三维有限元基础... 假设材料符合粘弹性流变模型，采用线性逼近的优化措施进行流变参数反分析，为了改善反演效率，在优化迭代格式中引进了阻尼因子，并对阻尼因子的选择作了数值尝试，迭代计算是稳定收敛的，且速度较快．同时编制了建立在三维有限元基础上的粘弹性参数反分析程序．文末给出了计算实例． 展开更多

关键词 粘弹性模型 参数反分析 有限元 优化

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大冶铁矿高陡露天边坡F9滑体力学参数反分析 被引量：1

10

作者 王鹏 周传波 《金属矿山》 CAS 北大核心 2008年第1期36-38,共3页

结合大冶铁矿东露天高陡边坡F9滑体的工程地质条件,应用有限元软件对边坡开挖过程中F9滑体的应力应变情况进行了模拟分析与计算,根据现场F9滑体变形监测结果对该滑体的力学参数进行了反分析研究,得出其力学参数C、φ为边坡稳定性的分析... 结合大冶铁矿东露天高陡边坡F9滑体的工程地质条件,应用有限元软件对边坡开挖过程中F9滑体的应力应变情况进行了模拟分析与计算,根据现场F9滑体变形监测结果对该滑体的力学参数进行了反分析研究,得出其力学参数C、φ为边坡稳定性的分析提供参考。 展开更多

关键词 露天高陡边坡 数值模拟 滑体结构面 力学参数反分析

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材料参数反分析法及其在轨道基础中的应用

11

作者 雷晓燕 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期47-54,共8页

论述了用对偶边界法识别材料参数的原理和计算步骤。与直接法和逆解法相比，对偶边界法具有较高的分析精度。在待识别参数少的情况下，３种方法给出了同样的结果。但在待识别参数较多的情况下，直接法和逆解法精度较差，在某些情况下甚... 论述了用对偶边界法识别材料参数的原理和计算步骤。与直接法和逆解法相比，对偶边界法具有较高的分析精度。在待识别参数少的情况下，３种方法给出了同样的结果。但在待识别参数较多的情况下，直接法和逆解法精度较差，在某些情况下甚至不收敛。作为实际应用的例子，文章对轨道基础的材料参数进行了识别。 展开更多

关键词 材料参数反分析 直接法 逆解法 轨道基础

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双洞隧道施工引起地表移动的多参数反分析研究 被引量：16

12

作者 祝志恒 阳军生 董辉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期293-298,共6页

应用随机介质理论计算隧道开挖引起的地表移动是目前广泛使用的方法,在关键参数的取值上反分析是最有效的手段。在双洞隧道的反分析问题上,通常认为2个隧洞的参数相同而采用双参数反分析,但这种做法不利于反映实际情况,为此文中提出为... 应用随机介质理论计算隧道开挖引起的地表移动是目前广泛使用的方法,在关键参数的取值上反分析是最有效的手段。在双洞隧道的反分析问题上,通常认为2个隧洞的参数相同而采用双参数反分析,但这种做法不利于反映实际情况,为此文中提出为每个隧洞引入各自计算参数进行多参数反分析。实际算例表明,双洞4参数的分析结果优于双参数的分析结果。但是,4参数反分析问题复杂性大大提高,传统的模式搜索方法不能很好地搜索到最优参数。为克服该问题,采用单纯形混合加速遗传算法作为双洞隧道4参数反分析问题的求解方法。实际的应用及测试表明,该方法能高精度的、稳定的搜索出全局最优参数。 展开更多

关键词 随机介质理论 地表移动 参数反分析 遗传算法

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基于人工蜂群算法的船闸高边坡岩体力学参数反分析 被引量：4

13

作者 王新 梁桂兰 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第1期102-107,共6页

人工蜂群算法(ABCA)是一种模仿自然界中蜜蜂群采集蜂蜜的自组织过程,达到寻找复杂映射极值的智能算法。采用人工蜂群算法,对长江上游某船闸施工过程中,岩体开挖产生的高边坡进行岩体力学参数反分析。旨在通过反分析的手段得到的一组更... 人工蜂群算法(ABCA)是一种模仿自然界中蜜蜂群采集蜂蜜的自组织过程,达到寻找复杂映射极值的智能算法。采用人工蜂群算法,对长江上游某船闸施工过程中,岩体开挖产生的高边坡进行岩体力学参数反分析。旨在通过反分析的手段得到的一组更加符合工程实际的岩体力学参数。将反分析得到的这些参数用于该船闸高边坡的开挖正算,并通过实际测点位移监测值和位移计算值的比较,评价反分析得到的这组参数的优劣性。 展开更多

关键词 人工蜂群算法 ABCA 船闸高边坡 参数反分析 FLAC3D

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粒子群算法惯性权重策略对参数反分析优化性能的影响 被引量：1

14

作者 顾晓庆 沈振中 《水电能源科学》 北大核心 2011年第4期63-65,共3页

以某混凝土重力坝挡水坝段为例,针对惯性权重为粒子群算法中平衡全局搜索能力和局部搜索能力的关键参数,分析了不同的惯性权重策略影响粒子群算法在材料参数反分析领域的优化性能,并比较了四种惯性权重策略。结果表明,线性微分递减惯性... 以某混凝土重力坝挡水坝段为例,针对惯性权重为粒子群算法中平衡全局搜索能力和局部搜索能力的关键参数,分析了不同的惯性权重策略影响粒子群算法在材料参数反分析领域的优化性能,并比较了四种惯性权重策略。结果表明,线性微分递减惯性权重策略最优,可使材料参数反分析过程收敛速度更快、稳定性更强。 展开更多

关键词 粒子群算法 惯性权重策略 参数反分析 优化性能 位移

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基于融合改进响应面-遗传算法的古塔力学参数反分析

15

作者 何伟 袁亚芳 白新理 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2019年第4期73-78,72,共7页

为了反分析砖石古塔的材料力学参数,将均一化原理、响应面法和遗传算法三者结合,提出了融合改进响应面-遗传算法。首先基于ANSYS软件建立古塔的三维有限元模型,采用BBD (Box-Behnken Design)方法设计了影响因子实验点,根据有限元模型计... 为了反分析砖石古塔的材料力学参数,将均一化原理、响应面法和遗传算法三者结合,提出了融合改进响应面-遗传算法。首先基于ANSYS软件建立古塔的三维有限元模型,采用BBD (Box-Behnken Design)方法设计了影响因子实验点,根据有限元模型计算各参数对应的古塔动力特性;提出改进的响应面方法,建立了待修正参数与响应量的显式响应面模型;最后根据古塔现场实测动力特性,利用最小二乘法建立了反分析目标函数,采用遗传算法搜索最佳参数组合,确定古塔力学参数。以宜阳五花寺塔为例,反演分析了砖石塔的弹性模量、密度等力学参数。计算结果表明,基于融合改进响应面-遗传算法的古塔力学参数反分析法,可快速高效地获得反分析参数结果,且结果精度较高。 展开更多

关键词 古塔 参数反分析 改进的响应面法 遗传算法 动力特性

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多参数位移反分析优化设计与约束反演 被引量：6

16

作者 吴立军 刘迎曦 韩国城 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期413-418,共6页

针对岩土工程位移反分析 ,提出一般地应力场优化设计的数学形式 ,构造了岩层变形破坏的结构性计算模型 .应用以有限元和约束优化为基础的正定式化方法进行了多参数约束反演 ,并编制了计算程序 .通过地应力参数和岩层结构模量的数值反演... 针对岩土工程位移反分析 ,提出一般地应力场优化设计的数学形式 ,构造了岩层变形破坏的结构性计算模型 .应用以有限元和约束优化为基础的正定式化方法进行了多参数约束反演 ,并编制了计算程序 .通过地应力参数和岩层结构模量的数值反演算例 ,说明优化设计和约束反演能同时有效地识别多个参数 ,可提高反演可靠性和准确度 ,且能保障计算稳定性 . 展开更多

关键词 多参数位移反分析 优化设计 约束反演 结构性模型 岩土工程 地应力场 岩层介质

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区间参数优化反分析在水利工程中的应用 被引量：2

17

作者 黄耀英 吴中如 +1 位作者 王德信 苏静波 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2007年第3期1-5,共5页

研究了区间参数摄动法和区间参数优化反分析法,提出了区间参数单调性优化反分析法.基于可变容差优化反分析法,开发了区间优化反分析程序.通过分析得出结论:(1)可利用区间数概念合理解决监测资料中分离分量相关性的问题;(2)可利用工程结... 研究了区间参数摄动法和区间参数优化反分析法,提出了区间参数单调性优化反分析法.基于可变容差优化反分析法,开发了区间优化反分析程序.通过分析得出结论:(1)可利用区间数概念合理解决监测资料中分离分量相关性的问题;(2)可利用工程结构中位移为待反分析材料参数的增函数或减函数的测点位移的上、下限,来反演得到不确定性材料参数的上、下限;(3)工程算例分析表明,区间参数摄动优化反分析法和区间参数单调性优化反分析法都能得到令人满意的参数区间. 展开更多

关键词 区间参数摄动法 区间参数优化反分析法 材料参数 水利工程

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免疫进化规划在岩体参数位移反分析中的应用

18

作者 高玮 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2003年第z2期64-68,共5页

岩体参数位移反分析的优化目标函数实质为一个高度复杂的非线性函数,采用传统局部优化技术存在易陷入局部极值、依赖于初值等问题.而进化算法却可以很好地解决此问题.结合免疫系统原理及进化规划提出了一种新算法-免疫进化规划法,并通... 岩体参数位移反分析的优化目标函数实质为一个高度复杂的非线性函数,采用传统局部优化技术存在易陷入局部极值、依赖于初值等问题.而进化算法却可以很好地解决此问题.结合免疫系统原理及进化规划提出了一种新算法-免疫进化规划法,并通过一个工程实例验证了该算法的合理有效性. 展开更多

关键词 参数反分析 优化方法 进化算法 免疫进化规划

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用卡尔曼滤波求解河道糙率参数反问题 被引量：18

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作者 李光炽 周晶晏 张贵寿 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期490-493,共4页

提出了用四点线性隐格式求解水流方程、用卡尔曼滤波求解河道糙率的一种求解河道水流及其糙率参数反问题的新方法,并应用于淮河水流计算.结果表明,计算水位与实测水位过程完全吻合.

关键词 河道糙率 卡尔曼滤波 水流 参数反分析

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三峡库区云阳塞坝"平台式"斜坡变形机理分析 被引量：4

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作者 王建锋 苏爱军 +3 位作者 尹先忠 刘大显 王怀球 吴梦喜 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 2003年第4期1-6,共6页

以三峡库区云阳塞坝滑坡为例,分析了层状砂泥岩区缓坡平台上崩滑堆积物中因开挖引起变形的机理。研究表明,崩滑堆积物呈蜂窝状分布的富水含水层,因远距离开挖失水而导致的不均匀变形,是地面出现拉裂的主要原因;平台中的公路开挖所诱发... 以三峡库区云阳塞坝滑坡为例,分析了层状砂泥岩区缓坡平台上崩滑堆积物中因开挖引起变形的机理。研究表明,崩滑堆积物呈蜂窝状分布的富水含水层,因远距离开挖失水而导致的不均匀变形,是地面出现拉裂的主要原因;平台中的公路开挖所诱发的边坡回弹变形仅限于局部范围。这两类变形的发生在时间上或相应的施工期间可能表现为表观的"同步"现象,但不均匀变形随着含水层排水的完成而结束,而开挖所诱发的回弹变形,则可以随着外界条件的变化而不断发展,直至发生滑坡。在空间上,两类变形具有不同的特征,其中,不均匀固结变形的发生以不规则的孤立含水层为中心向外发展,而回弹变形则局限于临空面附近,远离临空面时变形量和变形速率迅速减小。在富含地下水的松散堆积物中进行工程施工时,区分两类变形机理和效应,对于减少滑坡误判,正确进行工程设计,减少工程造价具有重要意义。 展开更多

关键词 三峡库区 塞坝滑坡 固结效应 回弹变形 参数反分析 变形机理 斜坡

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