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基于非线性分析法的碎裂结构岩体力学参数预测
被引量:
5
1
作者
刘汉东
张世英
《华北水利水电大学学报(自然科学版)》
2020年第6期78-84,共7页
确定岩体物理力学参数的方法有很多,近年来最常用的是非线性分析法。鉴于各种非线性分析法的局限性,基于BP神经网络,利用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)对神经网络的初始权值和阈值进行优化从而改进预测方法,并利用工程实例验证其有效...
确定岩体物理力学参数的方法有很多,近年来最常用的是非线性分析法。鉴于各种非线性分析法的局限性,基于BP神经网络,利用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)对神经网络的初始权值和阈值进行优化从而改进预测方法,并利用工程实例验证其有效性。以前坪水库右坝肩碎裂结构岩体为研究对象,利用52组岩体的物理力学参数试验结果,基于改进的神经网络程序,建立了岩体力学参数预测模型,并将岩体力学参数的预测结果与实测结果相比较,以验证模型的有效性。结果表明:GA-BP神经网络模型可以解决常规预测方法中的结构不合理、个别结果误差较大等问题;预测结果的精度可达到0.95以上,能够有效预测前坪水库坝址区岩体的力学参数。该方法可为碎裂结构岩体力学参数的优化选取提供一种新途径。
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关键词
碎裂结构岩体
BP神经网络
遗传算法
岩体力学参数
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职称材料
边坡失稳岩体结构控制论
被引量:
6
2
作者
刘汉东
赵亚文
《华北水利水电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2022年第6期51-59,共9页
边坡失稳是世界范围内广泛分布的地质灾害,直接威胁人民生命财产、重大工程建设和生态环境等方面的安全。岩体是由结构面和岩石组成,岩体结构控制岩体的稳定性和变形破坏模式,岩体结构控制论是岩体工程地质力学的基础。本文总结了岩体...
边坡失稳是世界范围内广泛分布的地质灾害,直接威胁人民生命财产、重大工程建设和生态环境等方面的安全。岩体是由结构面和岩石组成,岩体结构控制岩体的稳定性和变形破坏模式,岩体结构控制论是岩体工程地质力学的基础。本文总结了岩体结构控制论的研究现状,论述了岩体结构对边坡稳定性的控制作用。结合云南省鲁甸县红石岩滑坡分析,提出了边坡失稳岩体结构控制论。即:边坡岩体稳定性取决于其本身的地质条件和赋存环境,尤其是岩体结构面组合;数值分析方法已成为边坡稳定性分析的重要手段,但应首先明确边坡体的介质类型(连续介质、非连续介质)、非均质各向异性和不确定性,并结合岩体结构类型和结构面组合特征选取合适的数值计算方法和计算参数;边坡岩体力学参数选取和优化随现代数学理论的引入有所发展,但脱离了现场工程地质工作,即使获得十分精确的计算结果也与工程实际不相符;锁固型滑坡研究从新的角度研究边坡失稳启动机理,边坡失稳动力响应规律和破坏机理研究有利于地震灾区的防灾减灾;边坡失稳定时预报尚不能达到精确预报。
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关键词
岩体工程地质力学
岩体结构
边坡失稳
红石岩滑坡
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职称材料
降雨诱发滑坡倾斜变形试验研究
被引量:
7
3
作者
刘汉东
刘静静
陈家兴
《华北水利水电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2022年第5期75-84,共10页
采用地质力学模型试验方法研究降雨诱发滑坡的演化过程。利用HCA726S倾角传感器、微型土压力传感器、孔隙水压力传感器、三维激光扫描仪等分别对滑坡模型倾角、应力、变形、坡面形态等进行高精度监测,通过倾斜变形、应力、位移云图及坡...
采用地质力学模型试验方法研究降雨诱发滑坡的演化过程。利用HCA726S倾角传感器、微型土压力传感器、孔隙水压力传感器、三维激光扫描仪等分别对滑坡模型倾角、应力、变形、坡面形态等进行高精度监测,通过倾斜变形、应力、位移云图及坡面形态变化,分析研究了滑坡倾斜变形及应力响应特征,总结了滑坡演化失稳过程。依据倾角传感器监测得到的角度-时间曲线,可以将滑坡演化过程分为基本稳定阶段、变形初始阶段和变形失稳阶段,并且由倾角传感器监测的数据与滑坡破坏过程中的坡面形态、变形云图以及坡体应力的变化基本一致。在变形初始阶段和变形失稳阶段,角度变化率的倒数与时间具有线性关系,建立了二者的线性方程。当线性方程的倾斜率倒数为0 min/(°)时,可得出滑坡开始破坏和完全破坏的时间。利用该线性方程预测的滑坡破坏时间与滑坡实际破坏时间基本一致。
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关键词
滑坡
模型试验
倾斜变形
演化过程
滑坡预测
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职称材料
束口式锁固型滑坡演化失稳机理试验研究
被引量:
4
4
作者
刘汉东
郭志飞
陈家兴
《华北水利水电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2021年第4期63-69,共7页
锁固型滑坡演化失稳机理对滑坡预警预报具有十分重要的意义,物理模型试验是研究滑坡变形演化的有效方法之一。通过自制的束口式锁固型滑坡物理模型试验装置,利用三维激光扫描仪、微型土压力传感器、高清相机等对滑坡形态、应力、位移等...
锁固型滑坡演化失稳机理对滑坡预警预报具有十分重要的意义,物理模型试验是研究滑坡变形演化的有效方法之一。通过自制的束口式锁固型滑坡物理模型试验装置,利用三维激光扫描仪、微型土压力传感器、高清相机等对滑坡形态、应力、位移等进行高精度监测,开展了束口式锁固型滑坡的演化失稳机理试验研究。利用竖向位移云图、坡面形态变化、土压力、深部位移,监测束口式锁固型滑坡应力响应特征及变形特征,分析了束口式锁固型滑坡演化失稳过程,进一步揭示了束口式锁固型滑坡失稳机理。试验结果表明:锁固段有着明显的锁固效应,束口锁固段对滑坡的稳定性起到重要的控制作用;束口式锁固型滑坡的失稳过程可分为初始变形阶段、匀速变形阶段和加速变形阶段;根据束口式锁固型滑坡失稳过程,其演化机理可概括为:后缘推移—束口锁固效应—中部挤压堆积—锁固段压剪断裂—滑坡整体失稳。
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关键词
锁固型滑坡
束口锁固段
物理模型试验
失稳机理
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职称材料
前缘反倾式锁固型滑坡变形破坏模式及失稳机理
被引量:
4
5
作者
耿正
刘汉东
+4 位作者
王四巍
李冬冬
张艺冰
张世英
刘佳宾
《科学技术与工程》
北大核心
2020年第9期3501-3508,共8页
了解滑坡的失稳机理和破坏模式是对其进行预防预报的前提。采用物理模型试验方法,以降雨为触发条件,进行多次模型试验,记录前缘反倾式锁固型边坡在不同坡面形态时的变形破坏现象,研究该类边坡的失稳机理及破坏模式。研究结果表明:前缘...
了解滑坡的失稳机理和破坏模式是对其进行预防预报的前提。采用物理模型试验方法,以降雨为触发条件,进行多次模型试验,记录前缘反倾式锁固型边坡在不同坡面形态时的变形破坏现象,研究该类边坡的失稳机理及破坏模式。研究结果表明:前缘反倾式锁固型边坡为后缘推移式滑动破坏,该类边坡失稳始于边坡后缘,其破坏模式为开始降雨→雨水从坡面入渗,边坡土体强度降低→后缘土体发生沉降→前缘土体发生垮塌→坡体后缘持续下沉,推动边坡底部土体向前滑动-坡体前缘出现推挤隆升现象-边坡整体失稳破坏;前缘反倾式锁固型边坡发生整体失稳的根本原因是边坡前缘土体强度降低及垮塌,致其无法提供足够的抗滑力,边坡发生整体失稳。研究成果对此类滑坡的预防预报具有一定的指导意义。
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关键词
前缘反倾式锁固型滑坡
破坏模式
失稳机理
降雨诱发
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职称材料
题名
基于非线性分析法的碎裂结构岩体力学参数预测
被引量:
5
1
作者
刘汉东
张世英
机构
华北水利水电大学
出处
《华北水利水电大学学报(自然科学版)》
2020年第6期78-84,共7页
基金
国家重点研发计划资助项目(2019YFC1509704)。
文摘
确定岩体物理力学参数的方法有很多,近年来最常用的是非线性分析法。鉴于各种非线性分析法的局限性,基于BP神经网络,利用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)对神经网络的初始权值和阈值进行优化从而改进预测方法,并利用工程实例验证其有效性。以前坪水库右坝肩碎裂结构岩体为研究对象,利用52组岩体的物理力学参数试验结果,基于改进的神经网络程序,建立了岩体力学参数预测模型,并将岩体力学参数的预测结果与实测结果相比较,以验证模型的有效性。结果表明:GA-BP神经网络模型可以解决常规预测方法中的结构不合理、个别结果误差较大等问题;预测结果的精度可达到0.95以上,能够有效预测前坪水库坝址区岩体的力学参数。该方法可为碎裂结构岩体力学参数的优化选取提供一种新途径。
关键词
碎裂结构岩体
BP神经网络
遗传算法
岩体力学参数
Keywords
fractured rock mass
BP neural network model
Genetic Algorithm
rock mass mechanical parameters
分类号
P642.22 [天文地球—工程地质学]
TU43 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
边坡失稳岩体结构控制论
被引量:
6
2
作者
刘汉东
赵亚文
机构
华北水利水电大学岩土力学与水工结构研究院
河南省
岩
土力学
与
结构
工程重点实验室
出处
《华北水利水电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2022年第6期51-59,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2019YFC1509704)。
文摘
边坡失稳是世界范围内广泛分布的地质灾害,直接威胁人民生命财产、重大工程建设和生态环境等方面的安全。岩体是由结构面和岩石组成,岩体结构控制岩体的稳定性和变形破坏模式,岩体结构控制论是岩体工程地质力学的基础。本文总结了岩体结构控制论的研究现状,论述了岩体结构对边坡稳定性的控制作用。结合云南省鲁甸县红石岩滑坡分析,提出了边坡失稳岩体结构控制论。即:边坡岩体稳定性取决于其本身的地质条件和赋存环境,尤其是岩体结构面组合;数值分析方法已成为边坡稳定性分析的重要手段,但应首先明确边坡体的介质类型(连续介质、非连续介质)、非均质各向异性和不确定性,并结合岩体结构类型和结构面组合特征选取合适的数值计算方法和计算参数;边坡岩体力学参数选取和优化随现代数学理论的引入有所发展,但脱离了现场工程地质工作,即使获得十分精确的计算结果也与工程实际不相符;锁固型滑坡研究从新的角度研究边坡失稳启动机理,边坡失稳动力响应规律和破坏机理研究有利于地震灾区的防灾减灾;边坡失稳定时预报尚不能达到精确预报。
关键词
岩体工程地质力学
岩体结构
边坡失稳
红石岩滑坡
Keywords
rockmass engineering geomechanics
rockmass structure
slope instability
Hongshiyan landslide
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
降雨诱发滑坡倾斜变形试验研究
被引量:
7
3
作者
刘汉东
刘静静
陈家兴
机构
华北水利水电大学岩土力学与水工结构研究院
河南省
岩
土力学
与
结构
工程重点实验室
出处
《华北水利水电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2022年第5期75-84,共10页
基金
国家重点研发计划项目(2019YFC1509704)。
文摘
采用地质力学模型试验方法研究降雨诱发滑坡的演化过程。利用HCA726S倾角传感器、微型土压力传感器、孔隙水压力传感器、三维激光扫描仪等分别对滑坡模型倾角、应力、变形、坡面形态等进行高精度监测,通过倾斜变形、应力、位移云图及坡面形态变化,分析研究了滑坡倾斜变形及应力响应特征,总结了滑坡演化失稳过程。依据倾角传感器监测得到的角度-时间曲线,可以将滑坡演化过程分为基本稳定阶段、变形初始阶段和变形失稳阶段,并且由倾角传感器监测的数据与滑坡破坏过程中的坡面形态、变形云图以及坡体应力的变化基本一致。在变形初始阶段和变形失稳阶段,角度变化率的倒数与时间具有线性关系,建立了二者的线性方程。当线性方程的倾斜率倒数为0 min/(°)时,可得出滑坡开始破坏和完全破坏的时间。利用该线性方程预测的滑坡破坏时间与滑坡实际破坏时间基本一致。
关键词
滑坡
模型试验
倾斜变形
演化过程
滑坡预测
Keywords
landslide
model test
inclined deformation
evolution process
landslide prediction
分类号
P642.22 [天文地球—工程地质学]
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职称材料
题名
束口式锁固型滑坡演化失稳机理试验研究
被引量:
4
4
作者
刘汉东
郭志飞
陈家兴
机构
华北水利水电大学岩土力学与水工结构研究院
河南省
岩
土力学
与
结构
工程重点实验室
出处
《华北水利水电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2021年第4期63-69,共7页
基金
国家重点研发计划项目(2019YFC1509704)。
文摘
锁固型滑坡演化失稳机理对滑坡预警预报具有十分重要的意义,物理模型试验是研究滑坡变形演化的有效方法之一。通过自制的束口式锁固型滑坡物理模型试验装置,利用三维激光扫描仪、微型土压力传感器、高清相机等对滑坡形态、应力、位移等进行高精度监测,开展了束口式锁固型滑坡的演化失稳机理试验研究。利用竖向位移云图、坡面形态变化、土压力、深部位移,监测束口式锁固型滑坡应力响应特征及变形特征,分析了束口式锁固型滑坡演化失稳过程,进一步揭示了束口式锁固型滑坡失稳机理。试验结果表明:锁固段有着明显的锁固效应,束口锁固段对滑坡的稳定性起到重要的控制作用;束口式锁固型滑坡的失稳过程可分为初始变形阶段、匀速变形阶段和加速变形阶段;根据束口式锁固型滑坡失稳过程,其演化机理可概括为:后缘推移—束口锁固效应—中部挤压堆积—锁固段压剪断裂—滑坡整体失稳。
关键词
锁固型滑坡
束口锁固段
物理模型试验
失稳机理
Keywords
locked-segment landslide
arch locked segment
physical model test
failure mechanism
分类号
P642.22 [天文地球—工程地质学]
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职称材料
题名
前缘反倾式锁固型滑坡变形破坏模式及失稳机理
被引量:
4
5
作者
耿正
刘汉东
王四巍
李冬冬
张艺冰
张世英
刘佳宾
机构
华北水利水电大学岩土力学与水工结构研究院
河南省
岩
土力学
与
结构
工程重点实验室
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2020年第9期3501-3508,共8页
基金
国家自然科学基金(U1704243)。
文摘
了解滑坡的失稳机理和破坏模式是对其进行预防预报的前提。采用物理模型试验方法,以降雨为触发条件,进行多次模型试验,记录前缘反倾式锁固型边坡在不同坡面形态时的变形破坏现象,研究该类边坡的失稳机理及破坏模式。研究结果表明:前缘反倾式锁固型边坡为后缘推移式滑动破坏,该类边坡失稳始于边坡后缘,其破坏模式为开始降雨→雨水从坡面入渗,边坡土体强度降低→后缘土体发生沉降→前缘土体发生垮塌→坡体后缘持续下沉,推动边坡底部土体向前滑动-坡体前缘出现推挤隆升现象-边坡整体失稳破坏;前缘反倾式锁固型边坡发生整体失稳的根本原因是边坡前缘土体强度降低及垮塌,致其无法提供足够的抗滑力,边坡发生整体失稳。研究成果对此类滑坡的预防预报具有一定的指导意义。
关键词
前缘反倾式锁固型滑坡
破坏模式
失稳机理
降雨诱发
Keywords
front anti-tilt locking landslide
failure mode
instability mechanism
rainfall induction
分类号
P642 [天文地球—工程地质学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于非线性分析法的碎裂结构岩体力学参数预测
刘汉东
张世英
《华北水利水电大学学报(自然科学版)》
2020
5
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职称材料
2
边坡失稳岩体结构控制论
刘汉东
赵亚文
《华北水利水电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2022
6
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职称材料
3
降雨诱发滑坡倾斜变形试验研究
刘汉东
刘静静
陈家兴
《华北水利水电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2022
7
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职称材料
4
束口式锁固型滑坡演化失稳机理试验研究
刘汉东
郭志飞
陈家兴
《华北水利水电大学学报(自然科学版)》
北大核心
2021
4
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职称材料
5
前缘反倾式锁固型滑坡变形破坏模式及失稳机理
耿正
刘汉东
王四巍
李冬冬
张艺冰
张世英
刘佳宾
《科学技术与工程》
北大核心
2020
4
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职称材料
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