岩土边坡稳定性分析方法综述[权威资料]

岩土边坡稳定性分析方法综述 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 【摘要】 随着城市的发展，道路的应用已经越来越广泛。从城市到农村，可以说，道路已经更新换代了，这极大的方便了人们的出行。但正是由于道路的发展，农村和郊区的土坡的安全状况让人担忧。本文就主要对岩土边坡的稳定性做详细的分析讨论。 【关键词】岩土边坡，稳定性 U213 A 【前言】 现在人们的出行旅游最重要的是自身的安全，这就使得 道路的安全性有可靠的保证。在高速公路和国道上，安全性还是非常让人放心的，但对于外出旅游和跨省长途运输的司机来说，那些道路边缘的岩石土坡的稳定性是不可预测的危险因素，威胁着他们的人生安全。对此，我们就展开深入的探究，一起了解岩石土坡的稳定性。 1、土坡稳定性分析理论研究现状 1.1、边坡稳定性分析现状 边坡失稳作为普遍存在的工程问题受到国内外学者的重视。对此课题的研究，国内外都经历了从实践积累到理论归纳，再实践，再归纳，并逐步总结提 高的过程。十九世纪末二十世纪初，随着发达国家 的大规模土木工程建设，大量边坡工程问题、特别是滑坡问题随之产生，并造成了很大损失，人们开始应用材料力 学和近代土力学的理论对边坡问题进行半经验、半理论的研究。上世纪五十年代，我国学者引进了前苏联的工程地质分析的体系，继承和发展了地质历史分析法，着 重研究边坡的工程地质背景和边坡类型的划分，以此进行边坡的工程地质类比分析，在滑坡的分析和研究中取得了一定的成果。 1.2、边坡稳定研究方法现状 研究边坡稳定的方法主要有： “ 地质历史分析 ” 方法、极限平衡法、概率分析法、极限分析法、数值计算分析方法 、物理模拟法、非线性方法等。现将主要边坡稳定性评价方法列述如下： 1.2.1“ 地质历史分析 ” 方法：五十年代，我国许多工程地质工作者在滑坡研究中采用了苏联的 “ 地质历史分析 ”方法 4，但该方法偏重于定性描述和分析。 1.2.2 极限平衡法：极限平衡法是一种定量方法，也是工程中使用最多、最成熟的方法，其理论基础为极限平衡理论。它通过分析在临界破坏状态下， 土体外力与内部强度所提供的抗力之间的平衡计算土体在自身和外荷作用下的稳定程度。同时，根据假设不同而形成不同方法，具有不同的适用范围。 1.2.3 极限分析法：岩土工程极限分析是典型的塑性极限分析问题。塑性极限分析对象包括塑性区 Gussmnna.P 提出了运动单元法，以莫尔一 库仑岩土介质为研究对象，采用离散技术与现代数值手段，通过运动分析、静力分析和求多变量目标函数值的优化分析，有效地分析了地基极限承载、挡土墙极限土 压力及斜坡稳定性问题。 1.2.4 数值计算分析方法：数值计算方法上，随着计算机的普及和发展，出现了一批以弹性力学、结构力学为基础的数值计算方法： FDM（有限差分 法）、 FEM（有限单元法）、 DEM（离散单元法）、 DDA（不连续变形分析）、 FLAC（快速拉格朗日插值）、 NNM（流形元方法）等。 1.2.5 非确定性分析方法：该方法的评价基础是工程地质类比法、滑坡静态规律的认识以及预测科学的一般原理。随着概率论、数理统计、信息理论、 模糊数学等方法用于滑坡预测，目前已形成了多种预测模型。其预测成果可相互对比、检验，使预测成果更具合理性、科学性。目前常用的非确定性定量分析方法主 要有以下几种 7： 经验方法； 数理统计方法； 信息模型法； 模糊数学评判法； 灰色系统方法； 模式识别方法； 非线性模型预测法； 人工智能 法。 其中，数值计算分析方法又可以分为如下几种： 有限单元法（ FEM）：该方法是目前应用最广泛的数值分析方法。它能够考虑滑坡体的非均质性、不连续性等特征，考虑岩体的应力应变特征，避 免将坡体视为刚体，能够切实地以应力、应变为变量分析边坡的变形破坏机制，对了解滑坡的应力分布、应变发展很有利。其不足之处是：数据准备工作量大，而且 原始数据易出错，不能保证整个区域内某些物理量的连续性；对解决无限性问题、应力集中等问题精度较差。 边界单元法（ BEM）：该方法只需对已知区域的边 界进行极限离散化，具有输入数据少的特点。其计算精度较高，在处理无限域方面有明显的优 势。其不足之处为：一般边界元法得到的线性方程组的关系矩阵是满的不对称矩阵，不能采用有限元中成熟的求解稀疏对称矩阵的解法。另外，边界元法在处理材料 的非线性严重不均匀的滑坡问题方面，远不如有限元法。 快速拉格朗日分析法（ FLAC）：为了克服有限元等数值分析法不能求解岩土大变形问题的缺陷，人们根据显式有限差分原理，提出了 FLAC 数 值分析方法。该方法较有限元方法能更好地考虑岩土体的不连续性和大变形特征，求解速度较快。 其缺点是同有限单元法一样，计算边界单元网格的划分带有很大的 随意性。 1.3、边坡稳定性分析现状 边坡失稳作为普遍存在的工程问题受到国内外学者的重视。对此课题的研究，国内外都经历了从实践积累到理论归纳，再实践，再归纳，并逐步总结提 高的过程。十九世纪末二十世纪初，随着发达国家的大规模土木工程建设，大量边坡工程问题、特别是滑坡问题随之产生，并造成了很大损失，人们开始应用材料力 学和近代土力学的理论对边坡问题进行半经验、半理论的研究。上世纪五十年代，我国学者引进了前苏联的工程地质分析的体系 ，继承和发展了地质历史分析法，着 重研究边坡的工程地质背景和边坡类型的划分，以此进行边坡的工程地质类比分析，在滑坡的分析和研究中取得了一定的成功。 2、边坡稳定性定性分析方法 边坡稳定性分析的定性分析方法是早期在研究边坡稳定性问题所采用的方法，主要是分析影响边坡稳定性的主要因素（主要包括地层和岩性、地质构造 水的作用、地震作用、人类工程活动等）、失稳的力学机制、变形破坏的可能方式等 ,来追溯边坡的成因及演化历史 ,从而对边坡稳定状况及其可能发展趋势进行定 性的说明和解释。这种方法的优点是全面 的考虑了导致边坡失稳的各种因素，根据经验快速的对边坡的稳定性做出评价和预测，缺点是由于缺少定量的分析，只能根 据定性的理论和经验对边坡做出评价，评价结果太过经验化。常用的方法有： 2.1、地质分析法 地质分析法又被称作自然 ( 成因 ) 历史分析法，它是根据边坡的地形地貌形态、地质条件和边坡变形破坏的基本规律 , 追溯边坡演变的全过程 , 预测边坡稳定性发展的总趋势及其破坏方式。它采用这种 “ 将今论古 ” 的方法追溯边坡演变过程 , 常用于评价天然斜坡的稳定性。 2.2、图解法 图解 法是在考虑边坡的各种因素（岩性、地下水、边 坡角等）的变化的前提下 , 根据相应的公式制成图表 , 使得边坡设 计计算变得简单、方便 , 只需查相应的图表即可。图表法首次提出于 20 世纪 30 年代，随着研究者们深入的研究，对更多相关因素的考虑，图解法日趋成熟，因图解法简单、直接 , 在工程界的应用也越来越广泛。 2.3、工程数据库法 工程数据库法分为两种：边坡稳定专家系统和工程类比法。边坡稳定专家系统是一种在长期实践的基础上建立起来的边坡稳定分析方法，它是通过收集 已有的多个自然边坡，人工边坡的实例 而汇总成的计算机软件。工程地质领域最早研制出的专家系统是 Propecter,它完成于 70 年代中期。随着工程实践 经验的积累，专家系统也随之得到完善，并在此基础上又衍生出了工程类比法。 2.4、极限平衡法 目前工程中用到的极限平衡稳定性分析方法有：Fellenius 法、 Bishop 法、 Janbu 法、 Morgenstern-Price法、 Spencer 法、 Sarma 法、楔形体法、平面破坏计算法、传递系数法以及 Baker-Graber 临界滑面法等。 2.5、有限差分法 目前 该方法在国内已被广泛应用于公路边坡、工程地质、岩土力学分析、如矿体滑坡、煤矿开采沉陷预测、水利枢纽岩体稳定性分析、采矿巷道稳定性研究等。 【结束语】 综上所述，岩石土坡的稳定性还是非常不错的。倘若没有长期的遭受自然因素的影响，其安全性还是非常可靠的，我们可以放心的驾驶在道路上。在我们出行的时候，也应当了解一下当地最近的天气状况，确保自身的生命安全和财产安全。道路维护相关部门也应当定期检查道路周围状况，杜绝一切的安全隐患，安全你我他。 【参考文献】 1 马萃林 ,朱明 ,王建华 .有限差分法 FLAC 在边坡稳定性分析中的应用 J. 中国矿山工程 . 2013(05) 2 王殉 ,李云华 ,云峰 .退火遗传算法在边坡稳定性分析中的应用 J. 岩土工程技术 . 2012(05) 3 孟衡 .基于 SLOPE/W 与模糊评判的岩质边坡稳定性分析对比研究 J. 矿业快报 . 2011(09) 4 王东 ,曹兰柱 ,宋子岭 .基于 RFPA-Centrifuge 的顺层边坡稳定性数值试验分析 J. 露天采矿技术 . 2012(04) 5 孟衡 .模糊数学 在岩质边坡稳定性分析中的应用J. 岩土工程技术 . 2011(04) 文档资料：岩土边坡稳定性分析方法综述 完整下载 完整阅读 全文下载 全文阅读 免费阅读及下载 阅读相关文档 :预应力钢筋混凝土箱梁施工与质量控制 有效提高建筑施工管理的创新措施研究 油井复合解堵技术探讨 我国大气污染现状危害及治理措施 永磁风力发电系统低电压穿越技术的研究 信息化在建筑工程管理中的应用 探讨建筑工程质量检测的重要性 我国城市交通拥堵问题的成因与对策探析 项目施工中的安全管理问题探究 屋 面防水渗漏的原因及防治 外保温体系面层裂缝产生原因及控制技术 探讨公路工程施工技术与工程质量