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考虑过渡层多层空间变异性的边坡降雨入渗模型及稳定性分析应用 被引量:2
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作者 蒋水华 元志镕 +2 位作者 刘贤 黄劲松 周创兵 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第2期255-264,共10页
建立合理的降雨入渗模型是揭示降雨诱发边坡失稳机制及灾害防控的重要前提。传统的Green-Ampt模型未考虑土壤分层及雨水入渗形成的过渡层分布,导致计算的入渗率存在较大偏差,难以适用于空间变异性边坡。提出土层入渗率的分层求解方法,... 建立合理的降雨入渗模型是揭示降雨诱发边坡失稳机制及灾害防控的重要前提。传统的Green-Ampt模型未考虑土壤分层及雨水入渗形成的过渡层分布,导致计算的入渗率存在较大偏差,难以适用于空间变异性边坡。提出土层入渗率的分层求解方法,可由不同土层间入渗率大小关系确定过渡层厚度,据此提出考虑土体饱和渗透系数空间变异性边坡降雨入渗分析的改进Green-Ampt模型。进而应用改进模型进行降雨入渗下均质和非均质无限长边坡渗流及稳定性分析,并与传统Green-Ampt模型计算结果和Richards方程数值解加以对比。分析结果表明:相比于传统的Green-Ampt模型,利用改进模型计算的边坡体积含水量分布和稳定性系数与Richards方程数值解更为吻合,可以更好地为非均质边坡降雨入渗分析及降雨型滑坡灾害防控提供理论依据。此外,发现过渡层厚度与土体饱和渗透系数、过渡层顶部入渗率和体积含水量之间存在依赖关系,而与雨水入渗的总深度无直接关系。 展开更多
关键词 边坡稳定性分析 空间变异性 降雨入渗 改进Green-Ampt模型 过渡层
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露天矿山岩体质量精细化表征及边坡稳定性分析
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作者 孙东东 杨天鸿 +1 位作者 刘飞跃 刘洋 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期97-105,共9页
在进行边坡岩体质量评价和稳定性分析时,通常将岩体简化为均质材料,而天然岩体实际上具有非均质的特征.针对该问题,提出了一种考虑非均质性的岩体质量精细化表征及力学参数建模方法.以乌拉根铅锌矿为例,详细阐述了岩体力学参数精细化建... 在进行边坡岩体质量评价和稳定性分析时,通常将岩体简化为均质材料,而天然岩体实际上具有非均质的特征.针对该问题,提出了一种考虑非均质性的岩体质量精细化表征及力学参数建模方法.以乌拉根铅锌矿为例,详细阐述了岩体力学参数精细化建模的流程.基于所建立的精细化力学参数模型,分别采用均匀和非均匀两种岩体力学参数对南帮进行稳定性分析,结果表明,采用非均匀力学参数进行计算可以更准确地反映露天边坡稳定性的真实情况.本研究所建立的精细化块体模型能够反映露天边坡中的薄弱及不稳定区域,可为边坡岩体质量评价、稳定性分析及支护施工设计等提供科学有效的解决途径. 展开更多
关键词 露天矿 岩体质量 精细化建模 块体模型 边坡稳定性分析
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Fuzzy-AHP法在顺层岩质边坡稳定性分析中的应用
3
作者 卢林娟 陈俊智 任春芳 《黄金科学技术》 北大核心 2025年第3期615-625,共11页
为了解决矿山顺层岩质边坡稳定性评价中存在的模糊性和复杂性问题,建立了一种基于可拓理论中简单关联函数确定权重的模糊层次分析模型。首先从定性和定量2个方面确定顺层岩质边坡的评价指标,并采用简单关联函数确定权向量;然后将所得权... 为了解决矿山顺层岩质边坡稳定性评价中存在的模糊性和复杂性问题,建立了一种基于可拓理论中简单关联函数确定权重的模糊层次分析模型。首先从定性和定量2个方面确定顺层岩质边坡的评价指标,并采用简单关联函数确定权向量;然后将所得权向量结合模糊数学理论得出边坡稳定等级状态;最后将该模型应用于云南省某露天矿顺层岩质边坡稳定性评价中,运用强度折减法和极限平衡法验证模型的可行性。结果表明:该矿山B区顺层岩质边坡稳定性状态中,非常稳定、稳定、基本稳定、不稳定和非常不稳定的隶属度分别为0.0808、0.2641、0.4104、0.1820和0.0627,由最大隶属度原则可知,边坡处于基本稳定状态,与强度折减法和极限平衡法所得结果一致,验证了模型的可靠性。该模型能够避免评价过程中存在的主观性问题,评价结果更具客观性和合理性。 展开更多
关键词 边坡稳定性分析 顺层岩质边坡 简单关联函数 层次分析 模糊数学
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基于未确知测度理论和欧氏距离判别法的基坑边坡稳定性评价
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作者 喻鲲鹏 张海行 +3 位作者 黄攀衡 余游 贺彬 陈顺满 《矿冶工程》 北大核心 2025年第3期57-62,共6页
基于未确知测度理论,选取水文工程地质条件、边坡高度、边坡坡度、基坑深度、排水设施、临近荷载、临近荷载坑边距、日最大降雨量、支护方式和施工方式共10个影响因素,利用熵权法确定各指标的权重,建立某基坑边坡未确知测度理论模型,结... 基于未确知测度理论,选取水文工程地质条件、边坡高度、边坡坡度、基坑深度、排水设施、临近荷载、临近荷载坑边距、日最大降雨量、支护方式和施工方式共10个影响因素,利用熵权法确定各指标的权重,建立某基坑边坡未确知测度理论模型,结合欧氏距离判别法确定边坡的稳定性程度。结果表明,在强降雨且排水设施和支护方式均差时,基坑边坡稳定性差;无降雨且排水设施和支护方式均好时,基坑边坡较稳定;排水设施和支护方式对边坡稳定性的影响显著。现场监测数据表明,评价结果与实际情况较为一致,证明未确知测度理论和欧氏距离判别法评价基坑边坡稳定性的可靠性较高。 展开更多
关键词 边坡 未确知测度理论 欧氏距离 评价模型 边坡稳定性 测度函数 排水设施 支护方式 降雨
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基于赤平投影的滇西北某大型露天采场边坡稳定性分区评价
5
作者 张云 袁世冲 +4 位作者 艾兴洪 杨勇超 李星 李金秀 李应武 《中国矿业》 北大核心 2025年第S1期105-109,共5页
滇西北地区战略性矿产资源储量巨大,是我国重要的矿产资源开发区之一。然而,复杂的地质构造背景使该地区的矿产资源开采面临诸多困难,尤其是露天采场边坡的稳定性问题。本文以滇西北某大型露天采场边坡为例,在综合分析边坡工程地质条件... 滇西北地区战略性矿产资源储量巨大,是我国重要的矿产资源开发区之一。然而,复杂的地质构造背景使该地区的矿产资源开采面临诸多困难,尤其是露天采场边坡的稳定性问题。本文以滇西北某大型露天采场边坡为例,在综合分析边坡工程地质条件的基础上,将采场边坡划分为北东帮边坡、南西帮边坡、北西帮边坡三个分区。通过实证调查,获取了不同分区边坡结构面发育规律,采用赤平投影方法,分析了三个分区的边坡稳定性,并提出了针对性的防治建议。评价结果表明,北东帮边坡可能沿裂隙面L1发生平面滑动破坏;南西帮边坡的岩层倾角小于人工边坡坡度,边坡可能沿其发生平面滑动破坏;北西帮边坡受F_(4)大型结构面及F_(11)中型结构面、F_(12)中型结构面影响较大。评价结果对于矿山的灾害防控和分区治理具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 滇西北 露天采场 边坡稳定性 赤平投影 分区评价
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边坡稳定性分析的力矩和方法研究
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作者 陈文胜 刘成 +1 位作者 徐彬 尹平保 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第3期645-651,共7页
提出了一种新的边坡稳定性分析方法,即力矩和方法。力矩和方法是在矢量和方法的基础上,考虑滑坡体作为刚体的位移模式,补充了滑坡体绕某点转动的位移趋势而提出来的。该方法对一确定的滑坡体与滑动面,假定滑坡体绕某点转动,通过求出滑... 提出了一种新的边坡稳定性分析方法,即力矩和方法。力矩和方法是在矢量和方法的基础上,考虑滑坡体作为刚体的位移模式,补充了滑坡体绕某点转动的位移趋势而提出来的。该方法对一确定的滑坡体与滑动面,假定滑坡体绕某点转动,通过求出滑坡体的转动力矩和与抗转动力矩和,从而求到滑坡体绕某点转动时的安全系数。给出了力矩和方法安全系数的定义,并结合条分模型的滑动面应力求解,推导了安全系数的求解公式与相应计算步骤。根据力矩和方法求解了两个ACADS考题,分别针对圆弧和非圆弧滑动面与其它代表性方法的结果进行了比较,结果显示力矩和方法得到了较传统方法较小的安全系数,该结果值得边坡稳定性分析时关注。力矩和方法的提出,是对矢量和方法仅考虑滑动体直线平移位移模式的一个补充,也为边坡稳定性分析,特别是滑坡体可能是转动位移模式提供了一种新的途径。 展开更多
关键词 边坡 稳定性分析 力矩和方法 安全系数 矢量和方法
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基于TGA-IST-GC-MS协同TGA和GC-MS评价香料的热稳定性及香气释放特征 被引量:1
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作者 朱龙杰 王蕙婷 +6 位作者 吴昌健 张华 朱君 叶远青 曹毅 殷志琦 朱怀远 《食品科学》 北大核心 2025年第4期201-208,共8页
为更好地评估香料的热稳定性,提升香料的使用价值,通过热重分析-样品存储接口-气相色谱-质谱(thermogravimetric analysis-sample storage interface-gas chromatography-mass spectrometry,TGA-IST-GC-MS)联用法辅以TGA和GC-MS建立香... 为更好地评估香料的热稳定性,提升香料的使用价值,通过热重分析-样品存储接口-气相色谱-质谱(thermogravimetric analysis-sample storage interface-gas chromatography-mass spectrometry,TGA-IST-GC-MS)联用法辅以TGA和GC-MS建立香料热稳定性的统一评价方法。首先根据香料的挥发特性,利用TGA获得最佳进样温度,然后使用GC-MS和TGA-IST-GC-MS在不同体系下分别获得常规GC-MS图和TGA-GC-MS图,通过2种色谱图对比计算得到香料热稳定性的稳定度、裂解度和碎裂度3个重要指标,最后再依据热稳定性对香料加热前后的香气变化进行考察。结果表明:以香料挥发时的最大质量损失速率峰温度作为TGA-IST-GC-MS的最佳进样温度,方法具有较高的响应强度和较好的重复性;通过2种GC-MS图的对比,有效降低了香料基质背景的影响,提高了方法的准确性,使其对单体香料和多组分天然香料都具有较好的适用性;依据热稳定性的3个指标,可进一步掌握香料受热反应时的裂解强度和新裂解产物的生成量,对香气评价具有较好的实用性和指导性。 展开更多
关键词 热重分析-样品存储接口-气相色谱-质谱 香料 稳定性 裂解产物 香气评价
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露天矿山边坡稳定性分析及稳控技术要点探究
8
作者 王久玲 张小军 陈尚波 《绿色中国》 2025年第3期52-54,共3页
露天矿山作为矿产资源开发的重要形式,其经济效益显著但面临严峻的边坡稳定性挑战。本文通过对边坡稳定性进行系统分析,深入探讨了影响边坡稳定性的主要因素及其相互作用机制,并梳理了当前露天矿山边坡稳定性的主要分析方法。针对边坡... 露天矿山作为矿产资源开发的重要形式,其经济效益显著但面临严峻的边坡稳定性挑战。本文通过对边坡稳定性进行系统分析,深入探讨了影响边坡稳定性的主要因素及其相互作用机制,并梳理了当前露天矿山边坡稳定性的主要分析方法。针对边坡存在的不稳定性,提出一系列稳控技术要点,包括台阶高度合理控制、地面排水工程构建、边坡管控与维护以及失稳变形应急处理等方面,旨在为露天矿山的安全开采与可持续发展提供有力支撑。 展开更多
关键词 露天矿山 边坡稳定性分析 稳控技术要点
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土体抗剪强度各向异性对边坡滑动模式与稳定性的影响
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作者 张飞 胡光华 《江苏大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2025年第1期91-97,共7页
基于极限分析法中的上限定理,开展了考虑土体抗剪强度各向异性的边坡稳定性研究,通过参数分析研究了土体抗剪强度各向异性对边坡失稳滑动方式与边坡稳定性安全系数的影响规律.结果表明:边坡稳定性安全系数随着抗剪强度各向异性系数减小... 基于极限分析法中的上限定理,开展了考虑土体抗剪强度各向异性的边坡稳定性研究,通过参数分析研究了土体抗剪强度各向异性对边坡失稳滑动方式与边坡稳定性安全系数的影响规律.结果表明:边坡稳定性安全系数随着抗剪强度各向异性系数减小而减小,其影响程度随着土体内摩擦角和坡度的减小而增大;对于土体黏聚力较大、内摩擦角较小的缓坡,随着抗剪强度各向异性系数减小,边坡的最危险滑动面会由坡脚深层破坏转变为坡底深层破坏,滑动范围显著增大;基于计算结果绘制了稳定图(stability chart),实现了考虑土体抗剪强度各向异性影响的边坡稳定性安全系数的快速计算与最危险滑动方式的判别. 展开更多
关键词 边坡 抗剪强度 各向异性 稳定性安全系数 极限分析 滑动
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基于最优边坡角的露天矿山边坡稳定性分析与安全评价研究 被引量:9
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作者 刘亮 徐森民 +2 位作者 王迪 范天甲 王成汤 《中国矿业》 北大核心 2024年第S02期98-104,共7页
露天矿山边坡高度随着采矿生产不断增大,也带来了边坡稳定性问题,开展边坡稳定性分析与安全评价,是新建露天矿山项目安全设施设计的必要工作。以新疆拟建某露天矿山采场边坡为研究对象,通过现场调查进行边坡潜在风险分析,确定单台阶及... 露天矿山边坡高度随着采矿生产不断增大,也带来了边坡稳定性问题,开展边坡稳定性分析与安全评价,是新建露天矿山项目安全设施设计的必要工作。以新疆拟建某露天矿山采场边坡为研究对象,通过现场调查进行边坡潜在风险分析,确定单台阶及局部组合台阶的潜在破坏模式主要有平面滑动、楔体滑动、弯曲倾倒。采用多种极限平衡法开展边坡稳定性计算,通过计算自重、爆破振动,以及地震等荷载组合条件下的边坡稳定性系数,评价边坡安全状态,并确定最优边坡角。采用有限差分法开展三维数值模拟,通过对边坡开挖过程中的变形破坏特征进行位移场、应力场及塑性区分布分析,为露天矿山边坡安全运行提供边坡风险管控建议。本文研究可为类似新建露天矿山项目安全设施设计提供参考。 展开更多
关键词 露天矿山边坡 数值模拟 稳定性分析 安全评价 最优边坡
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降雨作用下考虑结构面劣化的边坡块体稳定性评价 被引量:1
11
作者 高丙丽 韦兆恒 +3 位作者 任建喜 张路青 蔡智云 李铎 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期95-107,共13页
降雨是诱发边坡失稳,发生崩塌、落石、滑坡的一个主要诱因,降雨作用下结构面强度会发生劣化,导致边坡块体失稳塌落,引起地质灾害,对人民生命财产构成严重威胁。基于离散元数值分析方法,考虑降雨作用对结构面抗剪强度的影响,分析结构面... 降雨是诱发边坡失稳,发生崩塌、落石、滑坡的一个主要诱因,降雨作用下结构面强度会发生劣化,导致边坡块体失稳塌落,引起地质灾害,对人民生命财产构成严重威胁。基于离散元数值分析方法,考虑降雨作用对结构面抗剪强度的影响,分析结构面强度参数劣化及孔隙水压力变化规律,建立抗剪强度劣化模型;结合坐标投影原理提出考虑降雨作用下结构面强度劣化效应的块体稳定性系数计算方法;基于有限元分析方法研究降雨强度与降雨历时对岩质边坡块体稳定性的影响,并进一步分析稳定性系数与降雨强度及降雨历时的关系,提出降雨作用下考虑结构面劣化的边坡块体稳定性评价方法。研究表明,不同含水率作用下结构面的抗剪强度劣化不仅受黏聚力和内摩擦角影响,还与孔隙水压力有关,针对单滑面和双滑面型块体构建了考虑结构面降雨劣化的稳定性分析数学模型,提出的以降雨时长、降雨强度和块体稳定性关系曲线的共同评价体系可为边坡块体稳定性评价提供科学依据,并推动边坡地质灾害防治和工程建设发展。 展开更多
关键词 降雨作用 含水率 结构面劣化 坐标投影法 数值分析 块体稳定性评价
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基于不连续布局优化的岩土体稳定性分析方法研究
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作者 欧阳鹏昊 李子曦 徐文杰 《工程地质学报》 北大核心 2025年第1期397-405,共9页
边坡、地基的稳定分析是岩土工程领域的重要内容之一。极限平衡法(LEM)是常用的一类岩土工程稳定性分析方法,但其在滑动面形态、块体间相互作用力等方面需要进行大量的假定和简化。不连续布局优化(DLO)法是近几年来逐渐发展起来的一种... 边坡、地基的稳定分析是岩土工程领域的重要内容之一。极限平衡法(LEM)是常用的一类岩土工程稳定性分析方法,但其在滑动面形态、块体间相互作用力等方面需要进行大量的假定和简化。不连续布局优化(DLO)法是近几年来逐渐发展起来的一种岩土体稳定性分析方法,由于其不受滑动面形态等的限制,在一定程度上可以克服了极限平衡法的不足。本文采用Davis提出的Mohr-Coulomb非关联流动法则修正系数对DLO法所采用的土体强度参数进行修正,分析了DLO法中土体强度参数c与φ对滑动面位置及形状的影响,并以此为基础,发展并研发了用于岩土体稳定性分析的算法,并采用系列经典算例对DLO法和LEM法在岩土体稳定性分析方法进行了系统的对比分析,结果表明采用Mohr-Coulomb非关联流动法则进行修正的DLO法得到的稳定系数和滑动面形态与LEM法较为接近。相比于LEM,DLO法不受滑动面形态假定的限制,可以基于非线性规划得到最优的潜在滑动面位置,以及不稳定条块的破裂模式,从而为边坡加固提供依据。 展开更多
关键词 不连续布局优化法 稳定性分析 滑动面 边坡稳定 极限平衡法
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延安芦村二号煤矿薄煤层构造与煤厚稳定性定量评价
13
作者 李峰 贺延军 +3 位作者 冯英 马锐 史康 郭晨 《西北地质》 北大核心 2025年第2期261-273,共13页
薄煤层条件下的煤炭开采对精确掌握煤厚与构造的空间变化规律提出了更高要求。陕西延安黄陵矿区北部发育薄煤层,对其构造发育特点与煤厚空间变化规律认识不清,限制了煤炭高效开采与智能化矿井建设。笔者以延安芦村二号煤矿主采的2号煤... 薄煤层条件下的煤炭开采对精确掌握煤厚与构造的空间变化规律提出了更高要求。陕西延安黄陵矿区北部发育薄煤层,对其构造发育特点与煤厚空间变化规律认识不清,限制了煤炭高效开采与智能化矿井建设。笔者以延安芦村二号煤矿主采的2号煤层为研究对象,基于煤层底板标高数据,开展趋势面分析与构造曲率分析,揭示构造展布与发育特点;基于网格剖分法计算了775个网格节点的煤厚变异系数,揭示煤层厚度及其稳定性变化规律,克服了传统煤厚变异系数单一评价值对揭示煤厚稳定性空间变化的不足。结果显示,芦村二号煤矿2号煤层属于较稳定煤层,整体呈一走向NE、倾向NW的单斜构造,在此背景下,叠加了轴向为NW的次级波状起伏。新识别并圈定了3处典型构造,分别为:煤矿东北部发育一局部凹陷,中北部发育一局部凸起,煤矿南部发育一个呈NW—SE向展布的马鞍状构造。在马鞍状构造北部叠加了勘探与采掘期间发现的若干断层,使得煤矿南部构造相对复杂。煤厚变异系数介于0.16%~15.24%,平均为1.98%,呈现从北向南逐渐增加的趋势,在西南部12-7和12-8号钻孔附近达到最大值。在可采范围内,煤层厚度稳定性由NE向SW逐步变差,马鞍状构造与煤厚变异系数高值区高度吻合。基于煤厚及煤厚变异系数分级,识别出6类煤厚及稳定性组合方案,实现了煤厚及稳定性的平面分区评价,揭示可采范围内东部的开采条件好于西部,西南部最差,源于马鞍状构造加剧了煤厚变化。研究成果可为薄煤层安全、高效、精准开采提供地质保障。 展开更多
关键词 构造地质 薄煤层 构造定量评价 构造曲率 趋势面分析 煤厚变异系数 稳定性 精准开采
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孔隙水压力作用下二级土坡稳定性图表分析
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作者 侯福昌 贾尚达 +2 位作者 李结全 曾祥兴 张璐 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第1期162-168,176,共8页
针对评估二级边坡稳定性问题,相较于迭代求解法,边坡稳定性图表提供了一个快速且便捷的方式。基于极限分析上限定理,构建二级边坡整体和局部破坏机构,引入孔隙水压力系数r_(u),推导了破坏机构内外功率表达式,求解出二级边坡处于极限平... 针对评估二级边坡稳定性问题,相较于迭代求解法,边坡稳定性图表提供了一个快速且便捷的方式。基于极限分析上限定理,构建二级边坡整体和局部破坏机构,引入孔隙水压力系数r_(u),推导了破坏机构内外功率表达式,求解出二级边坡处于极限平衡状态下c/(γH)和tanφ关系曲线,即极限状态曲线(g-line)。根据g-line图表法,绘制出一系列二级边坡稳定性图表。通过对比验证了稳定性图表的有效性,探讨了边坡孔隙水压力、边坡几何形状及内摩擦角对边坡稳定性及其破坏模式的影响规律。结果表明:孔隙水压力会导致极限状态曲线向外移动,降低边坡稳定性;边坡破坏模式受边坡几何形状影响,凸形边坡及凹形边坡易发生局部破坏,孔隙水压力作用下局部破坏范围扩大;随着土体内摩擦角增大,临界滑动面向坡面移动,整体破坏逐渐转变为局部破坏。利用所建立的边坡稳定性图表可以简单快速得到边坡稳定安全系数及相应的破坏模式,为类似边坡工程稳定性的评估提供一定的参考。 展开更多
关键词 边坡稳定性 安全系数 孔隙水压力 稳定性图表 极限分析
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异形椭球滑面构建及边坡三维稳定性分析
15
作者 陈应显 富颉鹏 +2 位作者 陈健 马慧茹 朱喆 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4214-4221,共8页
边坡临界滑动面的确定是边坡稳定性分析中的关键问题之一。现实中边坡所处环境往往十分复杂且形状各异,而传统的滑动面模型难以全面适应这些复杂条件。因此,提出了一种基于异形椭球面作为滑动面的三维稳定性分析方法。首先,构建异形椭... 边坡临界滑动面的确定是边坡稳定性分析中的关键问题之一。现实中边坡所处环境往往十分复杂且形状各异,而传统的滑动面模型难以全面适应这些复杂条件。因此,提出了一种基于异形椭球面作为滑动面的三维稳定性分析方法。首先,构建异形椭球方程,并通过空间几何变换生成由半长轴a等六个参数控制的异形椭球。利用异形椭球在短轴上的不对称性,生成Ⅰ型和Ⅱ型两种异形椭球滑面,使用插值方法将两种滑面应用于三维边坡,形成异形椭球滑动面。接着,采用剩余推力法和遗传算法计算边坡稳定性系数,并搜索临界滑动面。通过经典算例进行验证,对比分析了标准椭球滑面与异形椭球滑面的稳定性。结果表明,Ⅰ型和Ⅱ型异形椭球滑面的边坡安全系数分别为2.266和1.994,相较于标准椭球滑面,异形椭球滑面在搜索过程中显示出更快的速度和更稳定的最小安全系数收敛,更适用于复杂边坡。最后,将Ⅱ型异形椭球滑面在工程实例中应用,计算结果与实际情况相符,验证了该方法的可行性。 展开更多
关键词 安全工程 异形椭球滑动面 剩余推力法 临界滑面搜索 边坡稳定性分析
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基于INGO-RF的边坡稳定性预测模型
16
作者 石峻峰 周琳 +1 位作者 任宇联 王志鹏 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第4期1380-1390,共11页
为提高边坡稳定性的预测精度以预防边坡失稳事故发生,提出了一种基于改进北方苍鹰算法优化随机森林(Improved Northern Goshawk Optimization algorithm optimized Random Forest, INGO-RF)的边坡稳定性预测模型。首先,根据413个边坡案... 为提高边坡稳定性的预测精度以预防边坡失稳事故发生,提出了一种基于改进北方苍鹰算法优化随机森林(Improved Northern Goshawk Optimization algorithm optimized Random Forest, INGO-RF)的边坡稳定性预测模型。首先,根据413个边坡案例,选取重度γ、黏聚力c、内摩擦角φ、边坡角α、边坡高度H和孔隙压力比ru作为主要预测特征指标。其次,由于传统随机森林模型存在超参数问题,采用最佳值引导、减法优化器、柯西变异和动态调整搜索策略的INGO算法优化随机森林(Random Forest, RF)模型超参数。最后,与5种不同算法相比,所设计的INGO算法在8个测试函数中展现出更优的参数寻优能力和收敛速度;与5种不同预测模型相比,所设计的INGO-RF模型的各项评估指标均优于其他模型,该模型在训练集和测试集中的准确率分别为99.1%和91.2%,且发现γ是影响边坡稳定性的最敏感特征。研究表明,INGO-RF预测模型为边坡稳定性预测提供了一种新思路。 展开更多
关键词 安全工程 边坡稳定性 可视化分析 改进北方苍鹰优化算法 随机森林 预测模型
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AHP-Critic法正态云模型在边坡稳定性评价中的应用 被引量:2
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作者 张亚平 李克钢 +2 位作者 李明亮 秦庆词 王航龙 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2024年第3期146-155,共10页
针对露天矿山边坡稳定性评价中的随机性和模糊性问题,提出了一种基于AHP-Critic法的正态云模型边坡稳定性分析方法。首先,选取容重γ、黏聚力c、内摩擦角φ、坡高H和坡角α这五种具有代表性的边坡稳定性评价指标,然后基于AHP法和Critic... 针对露天矿山边坡稳定性评价中的随机性和模糊性问题,提出了一种基于AHP-Critic法的正态云模型边坡稳定性分析方法。首先,选取容重γ、黏聚力c、内摩擦角φ、坡高H和坡角α这五种具有代表性的边坡稳定性评价指标,然后基于AHP法和Critic法确定指标主客观权重,再采用乘法合成归一化方法求出综合权重;并结合正态云模型理论,确定边坡稳定性等级;最后,将该模型运用于云南某石灰岩矿山,且与强度折减法和极限平衡法计算结果进行对比验证。结果表明,该方法可行且预测结果准确,可为类似矿山边坡稳定性分析提供一种新的评价方法。 展开更多
关键词 边坡稳定性分析 组合赋权 云模型 岩质边坡
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不同降雨工况下的矿山修复工程边坡稳定性评价 被引量:3
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作者 涂美义 袁世宇 +1 位作者 陈江军 葛云峰 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期63-77,共15页
山体修复是目前环境工程的主要项目,回填形成的人工边坡填土较为松散,极易受到降雨强度的影响,导致边坡失稳。联合采用数值模拟技术以及现场监测技术对顶冠峰山体修复形成的人工边坡进行稳定性分析,通过建立准确的地质模型,定义材料参... 山体修复是目前环境工程的主要项目,回填形成的人工边坡填土较为松散,极易受到降雨强度的影响,导致边坡失稳。联合采用数值模拟技术以及现场监测技术对顶冠峰山体修复形成的人工边坡进行稳定性分析,通过建立准确的地质模型,定义材料参数、设定边界条件,得出边坡在设置的4种不同降雨工况条件下的稳定性系数,模拟边坡在不同条件下渗流场的变化特征,分析边坡在不同条件下的变形分布特征。在现场建立了实时监测云平台,对现场填土边坡的地表水平位移与深层水平位移进行监测,最后与数值模拟分析得到的结果进行对比,定量评价不同工况下的边坡稳定性。研究结果表明,填土边坡在不同降雨工况下的稳定性系数均大于临界面滑动的安全系数,在不同工况下,边坡坡角处部分与靠近坡面部分孔隙水压力上升较大,坡体前缘和坡面陡峭处多发育渗水通道,降雨对此处的稳定性影响也相对较大,随着降雨强度的加剧,边坡中下部的最大水平位移逐渐增加,相同时间内渗透到边坡的降水量增多,导致抗剪强度显著下降,从而使得产生较大水平位移的区域范围扩展,并逐渐向坡体前后缘延伸,通过将数值模拟结果与现场监测得到的数据进行对比,发现两者具有较好的一致性,边坡基本处于稳定状态。因此,今后对于数值模拟分析产生的数据,应与现场监测数据相结合,对工程稳定性进行更加全面的评价。 展开更多
关键词 边坡稳定性 数值模拟 地表位移监测 深部位移监测 渗流分析 降雨工况 矿山修复
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含挖填界面边坡三维稳定性上限分析 被引量:2
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作者 闫超 王红雨 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期174-181,共8页
针对工程实践中挖填交界面与边坡坡面走向线斜交的高边坡空间三维稳定分析问题,基于极限分析上限定理,构建拓展的三维牛角状破坏机构,通过引入机构参数挖填界面倾角α突出边坡特性,建立与之对应的功能平衡方程,采用序列二次规划优化算... 针对工程实践中挖填交界面与边坡坡面走向线斜交的高边坡空间三维稳定分析问题,基于极限分析上限定理,构建拓展的三维牛角状破坏机构,通过引入机构参数挖填界面倾角α突出边坡特性,建立与之对应的功能平衡方程,采用序列二次规划优化算法求解强度折减后的边坡安全系数上限解。在此基础上,计算了宁夏黄土丘陵地区妙岭750kV变电站高边坡以及相关文献中极限状态下边坡稳定性系数γH/c工程案例,并将计算结果与有限元极限分析软件模拟值进行对比分析。结果表明:随着挖填界面倾角α的增大,边坡安全系数Fs上限解和模拟值均减小,两种方法的计算结果相对误差在5.9%以内,且拓展的破坏机构与数值模拟的剪切耗散变形模式基本一致;在极限状态下,拓展机构的上限解和数值模拟结果都十分接近于1.0,二者相对误差未超过8.3%。研究工作为此类高边坡空间稳定分析问题提供了一种简便实用的计算方法。 展开更多
关键词 边坡稳定性 上限分析 挖填界面 三维效应 安全系数
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黄河茨哈峡导流洞进口边坡稳定性综合评价及处置优化 被引量:2
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作者 许建军 周恒 +3 位作者 高乔裕 刘世隆 段军邦 张峰华 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第6期231-238,共8页
复杂地质条件下边坡稳定性受结构面、岩体性质等因素影响明显,其准确评价对边坡施工安全至关重要。依托黄河茨哈峡导流洞进口边坡施工工程,提出了一套综合赤平投影理论、二维极限平衡法与三维极限平衡法的边坡稳定性综合评价方法。首先... 复杂地质条件下边坡稳定性受结构面、岩体性质等因素影响明显,其准确评价对边坡施工安全至关重要。依托黄河茨哈峡导流洞进口边坡施工工程,提出了一套综合赤平投影理论、二维极限平衡法与三维极限平衡法的边坡稳定性综合评价方法。首先基于赤平投影理论定性地描述了具有复杂结构面的导流洞进口边坡4#倾倒体失稳块体;随后分别采用二维极限平衡法与三维极限平衡法对施工期逐层开挖过程诱发边坡失稳风险进行了分析;最后根据“少开挖+强支护”的设计原则,从多方法综合评价和循环优化的角度,提出将原破碎体全部挖除的大开挖方案优化为保留部分破碎体的小开挖方案,并从安全性与经济性的角度对优化方案进行了评价。计算结果表明大开挖方案边坡稳定性安全系数约为1.17~1.19,小开挖方案安全系数约为1.078,大开挖方案边坡安全性高于小开挖方案;在对小开挖方案进行支护优化后边坡稳定性安全系数提高至1.159~1.183,边坡稳定性由临界稳定变为稳定,支护优化效果显著。综合边坡开挖安全性与经济性评价结果可见,所提“少开挖+强支护”边坡开挖方案符合相关规范安全控制标准,具有较好的经济效益与工程价值,可为相关工程提供参考。 展开更多
关键词 边坡稳定性 赤平投影法 极限平衡分析 支护措施优化
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