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分析拱坝坝肩岩体稳定的方法

发布时间:2022-11-29 16:39:00

Ⅰ 造成拱坝失事的原因主要是

1、裂缝。

2、表面损坏。

3、抗滑稳定性不够。

4、两岸坝肩失稳。

通过拱座稳定分析,如发现不能满足要求,可采取以下改善措施:

1、加强地基处理,对不利的节理等进行有效的冲洗和固结灌浆,以提高其抗剪强度。

2、加强坝肩岩体的灌浆和排水措施,减小岩体的渗透压力。

3、将拱端向岸壁深挖嵌进,以扩大下游的抗滑岩体,也可避开不利的滑裂面。这种做法对增加拱座的稳定性较有效。

(1)分析拱坝坝肩岩体稳定的方法扩展阅读

平面上呈拱形并在结构上起拱的作用的坝。拱坝的水平剖面由曲线形拱构成,两端支承在两岸基岩上。竖直剖面呈悬臂梁形式,底部座落在河床或两岸基岩上。拱坝一般依靠拱的作用,即利用两端拱座的反力,同时还依靠自重维持坝体的稳定。拱坝的结构作用可视为两个系统,即水平拱和竖直梁系统。

水荷载及温度荷载等由此二系统共同承担。当河谷宽高比较小时,荷载大部分由水平拱系统承担;当河谷宽高比较大时,荷载大部分由梁承担。拱坝比之重力坝可较充分地利用坝体的强度。其体积一般较重力坝为小。其超载能力常比其他坝型为高。拱坝主要的缺点是对坝址河谷形状及地基要求较高。

Ⅱ 边坡稳定性极限理论有哪些各有哪些优缺点

首先计算是手段,不是目的。参数是你选的、边界是你定的,那是决定因素,即使使用目前最好的软件。我个人认为它们都是对你已经形成模型的演示,没有创造性。但可以帮助你理解,再有就是审查需要。

首先要根据情况选:
(1)极限平蘅理论:简单明了,实践经验多。用的也不少。但你需要假设破坏面。这需要经验,也是该方法的致命缺点所在。

(2)极限分析理论:采用塑性边界理论。主要包括了对岩土破坏的可能上下限区间的分析。同样,难以解决复杂破坏机理的稳定问题。

(3)图解法:很直观和简捷,半定量化。如果是明显的结构面控制稳定性的岩石边坡,不妨使用极限平衡法,它可以多可以把坡面、多个不连续结构面的组合表示出来,即所谓的楔体破坏和不利结构面组合岩体状态。这里可以和优势结构面的分析结合,可以使你的分析更有魅力,显然是其它任何计算方法不能代替的。试想:有5个不同倾角的结构面控制的地质体判断稳定,有限单元和其它哪个能搞定?我在搞大坝时,用赤平投影进行过边坡稳定分析,甚至可以用到坝肩稳定(EM规范要求)判断。

(4)有限单元法:现在很流行,不用我多说。优点显而易见的,比如整体性、变形异常、应力集中等都可以得到很好反映,当然作动力分析也是它的强项。难以确定岩土的状态,特别是和安全系数等常规判定标准结合。另外,参数都是你选的,不连续结构面和断裂也是你定义的。搞简单的一两组结构面还可以,多了光划分单元格、定参数和边界条件都累死你。

综合上述,在实践中建议灵活选用计算方法、采用多种方法计算,甚至结合使用[比如有复杂断裂时局部采用边界元要简单,涉及结构和断裂时把边界元计算的结果作为有限元的输入参数,优势互补!]。望给好评!

Ⅲ 请问在水工建筑物当中怎样说明拱坝坝肩地质条件对拱坝稳定的影响.有劳各位了

坝肩岩体稳定是拱坝安全的根本保证。坝肩岩体失稳的最常见的形式是坝肩岩体受荷载后发生的滑动破坏。另一种情况是当坝的下游岩体中存在着较大的软弱带活断层时,即使坝肩岩体抗滑稳定能够满足要求,但过大的变形仍会在坝体内产生不利的应力,同样会给工程带来危险,应当尽量避免。

Ⅳ 初始地应力对拱坝坝肩岩体稳定的影响的主要表现

保护检测。山体是要经常性的进行检测的,初始地应力对拱坝坝肩岩体稳定的影响力主要表现在对保护的检测程度,初始地应力能够更快的检测出地面的振动情况,能够在第一时间进行反馈和保护。

Ⅳ 拱坝应力分析中拱梁分载法的基本原理是什么

拱坝应力分析中拱梁分载法的基本原理:拱梁分载法又称为传统试载法,将拱坝视为水平拱圈和垂直悬臂梁两种体系的组合。根据拱梁交点的变位协调条件,求出拱、梁各自所承担的荷载,进而可求得各自的内力。

结构分析中,引入了杆件力学中的平截面假定和伏格特地基模型。在建立变位协调时,考虑了径向、切向和水平扭转的三个主要变位,并通过“2M”法计入垂直扭转的影响。

拱、梁划分的参考面为中曲面,拱和梁在基础面上交于一点,以“梁站在拱上”求计算基础变位,并由程序自动形成拱梁网格系统。根据拱坝的工作条件,本程序能计算各种外荷载作用下的坝体应力。

成勘院ADSCPC程序经过了三维有限元法和结构模型试验的验证,并通过了较多的实际工程应用,都表明了它的计算成果是可信的,且有较高的计算精度,广泛用于二滩、锦屏、溪洛渡等工程。

拱坝应力分析:

拱坝应力分析(stress analysis of arch dam)是拱坝坝体和坝基在各种荷载作用下的应力和变形的分析计算。通过应力计算可以验证初步拟定的拱坝布置形式和轮廓尺寸是否合适,据此进行修改和调整。

拱坝为空间壳体结构,边界条件及荷载均较复杂,影响坝体应力的因素很多,难以得到应力严格的理论求解。

工程设计中采用的计算方法可以概括为两类,一是只考虑拱的作用如圆筒法、纯拱法;一是考虑坝体的整体作用如拱梁分载法。

Ⅵ 拱坝的地基处理

拱坝的地基处理和岩基上的重力坝基本相同,只是要求更加严格,对两岸坝肩的处理尤为重要。
坝基开挖:高坝一般应开挖至新鲜或微风化的下部基岩、中坝应尽量开挖至微风化或弱风化的中、下部基岩。整个坝基利用岩面的纵坡应平顺而无突变,拱端开挖应注意本章第三节所述的拱端布置原则。河床覆盖层原则上应全部挖除,如有困难,应在结构上采取措施。例如贵州猫跳河窄巷口拱坝,高39.5m,因河床覆盖层较厚,采用双拱坝体型,以基础拱桥跨过覆盖层,并用两排混凝土防渗墙作为覆盖层防渗。
固结灌浆和接触灌浆:拱坝坝基一般都要进行全面的固结灌浆,以增加基岩的整体性。对于节理、裂隙发育的坝基,尚需扩大固结灌浆范围。对于坡度大于50o~60o的陡壁面,上游坝基接触面以及基岩中开挖的所有槽、井、洞等回填混凝土的顶部,尚应进行接触灌浆,以提高接触面上的抗剪强度和抗压强度,防止沿接触面渗漏。
帷幕灌浆:帷幕线一般布置在压应力区,并尽可能靠近上游面。帷幕灌浆可利用坝体内的廊道进行;当坝体较薄或未设廊道时,可在上游坝脚处进行(图3.25,b)当有坝头绕渗,将影响拱座岩体稳定,或将引起库水的水量损失时,防渗帷幕还应深入两岸山坡内,与重力坝的情况类似,但要求应更严格
坝基排水:在防渗帷幕后应设置坝基排水孔和排水廊道。高坝以及两岸地形较陡、地质条件复杂的中坝,宜在两岸设。

Ⅶ 重力坝、拱坝、土石坝之间的稳定破坏形式有什么不同

重力坝多是坝基的滑动破坏,拱坝多是坝肩的破坏,土坝多是渗透破坏,

Ⅷ 请大家帮我找一下重力坝失稳的实例 刚才百度了 根本就没有这样的例子

1895年4月,法国Bouzey重力坝失事。事后分析,失事的原因是该坝设计时未考虑作用于坝基上的扬压力。20世纪初建造的许多重力坝多未考虑扬压力,如印度的Khadakwasla等坝(Kulkarni,1994),均因不够稳定而采取加固。1959年法国Malpasset坝失事是拱坝第一次溃坝记录,经检查,坝的设计符合规范,施工质量良好。直到1987年,通过一次以溃坝为主题的国际研讨会,才有了初步结论:左坝肩地基中过大的水压力使坝基岩块沿F1断层滑动而溃坝。1976年,当时世界上最高的土坝,美国Teton坝发生溃坝,经反复查证,确认坝基岩石节理发育,库水流经岩石裂隙使心墙齿槽土体发生管涌而最终遭致溃坝。

1985年,美国Bath County抽水蓄能电站高压钢管中的一条出现了屈曲破坏。尽管设计在钢管区域精心布置了排水幕,但由于砂岩的层状构造的特点,排水幕并未起到预期的作用。水电站高压钢管在外水压作用下屈曲破坏的事故国内外均屡有发生。高压水工隧洞产生水力劈裂也不乏实例。水工隧洞及其它隧道工程塌方事故频繁,多为岩石裂隙水的不利作用所引发。

滑坡是多发性的自然灾害。较大的天然滑坡大多是岩体中的滑坡。1963年意大利Vajont拱坝近坝左岸库区岩体大滑坡体积达2.5亿m3,在当时是有记载滑坡中规模、滑速及造成的灾害均是最大的。19世纪60年代,岩石力学,特别是岩石水力学尚处于萌芽状态,没有估计到滑坡会造成数千人死亡的重大灾害,因而未能采取有效的处理及预报措施。2000年4月,西藏易巩藏布江左岸花岗岩山体发生约3亿m3大滑坡。据分析,这次滑坡是山体积雪融化,水渗入山体而触发的。在水电站工地、公路、铁路沿线都有因人工开挖而出现岩石高边坡问题。不少人工岩石边坡因受降雨、施工用水、生活用水的影响而产生滑坡,造成程度不同的损失。许多工程因采取了以排水为主的综合处理措施而有效地防止了滑坡。

综上所述,许多工程事故都与岩石水力学有关。本文仅以几个重大工程事故的实例来说明研究、学习与掌握岩石水力学的重要性和迫切性。

2 法国Malpasset拱坝溃决

2.1 Malpasset拱坝简介 Malpasset双曲拱坝位于法国南部Rayran河上,坝高66m,水库总库容5100万m3。坝顶高程102.55m,顶部弧长223m。坝的厚度由顶部1.5m渐变到中央底部6.76m,属双曲薄拱坝。左岸有带翼墙的重力推力墩,长22m,厚6.50m,到地基面的混凝土的最大高度为11m,开挖深度6.5m。在坝顶中部设无闸门控制的溢洪道。坝基为片麻岩,片理倾角在30°~50°之间,倾向下游偏右岸。较大的片理中部充填糜棱岩。坝址范围内有两条主要断层。一条为近东西向的F1断层,倾角45°,倾向上游。断层带内充填含粘土的角砾岩,宽度80cm。另一条为近南北向的F2,倾向左岸,倾角70°~80°(图1)。

图1 Malpasset拱坝主要地质构造

图2 Malpasset拱坝水库蓄水过程线

2.2 拱坝溃坝过程 Malpasset拱坝于1954年末建成并蓄水。库水位上升缓慢。历经5年至1959年11月中旬,库水位才达到95.2m。这时的坝址下游20m,高程80m处有水自岩石中流出。因下了一场大雨,到12月2日晨,库水位猛增到100m(图2)。当日下午,工程师们到大坝视察,研究如何防止渗水的不利作用。因未发现大坝有任何异常,决定下午6点开闸放水,降低库水位。开闸后未发现任何振动现象。管理人员晚间对大坝进行了反复巡视,亦未见任何异常现象,于近21点离开大坝。21点20分,大坝突然溃决,当时库水位为100.12m。据坝下游1.5km对这一灾难少数目击者描述,他们首先感到大坝剧烈颤动,随之听到类似动物吼叫的突发巨响,然后感到强烈的空气波。最终他们看到巨大的水墙顺河谷奔腾,同一时间电力供应中断。洪水出峡谷后流速仍达20km/h,下游12km处Frejus城镇部分被毁,死亡421人,财产损失达300亿法郎。次日清晨发现大坝已被冲走,仅右岸靠基础部分有残留拱坝,一些坝块被冲到下游1.5km处,左岸坝基岩体被冲出深槽。

2.3 溃坝后的调查及分析 1959年Malpasset拱坝溃坝并造成的重大灾难震惊了工程界,也因在此之前尚未有拱坝溃坝的先例。事故发生在坝工建设方面,尤其是在拱坝建设方面为世界最先进的国家;该坝是由最负盛名的设计大师Andce Coyne设计的;它是当时溃坝记录中最高的坝;溃坝毁灭了Frejus市,在最富的地中海区造成重大灾害;这次事故表明任何型式的包括被认为最安全的拱坝都会遭到破坏(Serafim,1987)。Malpasset拱坝的失事,说明了当时对岩体内水的流动规律知之甚少。这一惨痛的教训大大促进了岩石力学,特别是岩石水力学的发展。本文将摘引已发表的文献,从岩石水力学观点分析其失事的机理。

2.3.1 溃坝原因的官方分析 Malpasset拱坝所有者法国农业部于12月5日组建了一个调查委员会。几个月后提交了一个临时报告。1960年8月提出代表官方的最终报告,1962年夏报告对外公布(Laeger,1963)。该报告正文只有55页,因有40个附件,共形成三厚本报告。委员会委托法国电力公司(EDF)对大坝应力作了复核,最大压应力为6.1MPa,混凝土抗压安全系数为5.3。拱冠局部有1MPa拉应力。EDF还对拱的独立工作工况进行了校核。对左岸重力墩也进行了复核,在拱圈单独作用下重力墩是安全的。冲走的附有基岩的大量混凝土块均未发现混凝土与岩石接触面有破坏迹象。混凝土质量良好,其抗压强度为33.3MPa~53.3MPa。由此判断,坝失事是由坝基岩石引发的。委员会认为,水的渗流在坝下形成的压力引发了第一阶段的破坏(Jaeger,1979,391页)。

2.3.2 坝工界对溃坝原因的讨论 法国官方最终报告公开后,引起了坝工界广泛重视。Coyne and Bellier公司对Malpsset拱坝地基片麻岩进行渗透试验(Bellier and Londe,1976),得出了渗透性与应力明显关系。就这一关系对拱坝失事原因给出了明确的解释,并由Londe(1985,1987)在工程地基国际会议及大坝失事国际研讨会上作了报告。这一期间,还发表了一些重要论文');">论文和专着,主要有Jaeger(1963,1979)、Habib(1987)、Post和Bonazzi(1987)、Serafim(1981,1982,1987)、Wittke和Leonards(1987)及汝乃华和姜忠胜(1995)等。Malpasset拱坝失事至今已40多年,对其失事的原因至今尚未取得完全一致的认识。但绝大多数专家都认为坝基内过大的孔隙水压力是造成失事的主要原因。

2.3.3 Londe(1987)的分析 片麻岩有片理构造。试验研究表明,当窄条形荷载与片理垂直时,应力向岩体深部传布呈扩散状,而当荷载与片理平行时,受片理影响,应力分布呈条带状传至岩体深部而不能扩散(图3)。Malpasset拱坝由于其与片麻岩片理空间相对关系,左坝肩拱推力与片理平行,右坝肩拱推力则与片理垂直。左右两坝肩岩体承载后的应力分布有很大差异。由于坝左有F1断层,在左坝肩从拱座到F1断层形成高应力岩体条带。Bernaix在Malpasset拱坝溃坝后对地基片麻岩体进行过室内渗透性与应力关系的试验,发现片麻岩的渗透性与应力关系十分明显。将这一关系用指标S表示:

图3 荷载垂直片理与平行处理应力分布

S=k-1/k50
(1)

式中:k-1为拉应力为0.1MPa时岩块的渗透系数,k50为压应力为5MPa时岩块的渗透系数。

试验表明,S指标最大值可达200。按岩石渗透性与应力关系的试验结果,在拱坝推力作用下左坝肩拱座到F1断层实际上形成了条状防渗帷幕,相当于一个地下大坝。该区域的渗透系数仅为周围岩石的渗透系数的1/100或更小。由于条带内与条带外渗透系数相差100倍,绕坝渗流水头全消耗在防渗条带内。因而,在防渗条带上游就作用有相应于全水头的压力。左坝基岩体在全水头压力作用下沿F1断层滑动致使拱坝溃决(图4)。

2.3.4 Wittke和Leonards的分析 西德Aachen大学Wittke教授在1984年秋考察了Malpasset拱坝遗址后,随即开展了对该坝失事原因的研究。作为Aachen大学访问学者,作者曾部分地参予了该项研究工作。Wittke从岩体渗流的增量荷载理论,用有限元方法分析坝与坝基在水压力、自重及渗流荷载作用下的变形和应力。结果表明,拱坝坝踵处岩体在垂直片理方向产生拉应力,该处片理产生张裂缝。库水进入裂缝并将裂缝劈开至下部断层处,在裂缝内形成全水头压力,使左坝肩至F�1断层的岩块失稳(图5),大坝溃决。

图4 Londe对Malpasset拱坝溃坝原因的解释
图5 Wittke对Malpasset拱坝溃坝原因的解释

图4及图5对Malpasset拱坝破坏分析形式上一致,但出发点不相同。岩体中有节理、裂隙、片理、层面及断层等各种构造面,水流主要顺这些构造而运动。对多数岩石,岩块的渗透性常可忽略不计。从这个观点,Wittke提出的Malpasset拱坝溃坝原因的分析是比较最实际的。Serafim与Wittke的观点基本一致。

2.4 小结 Malpasset拱坝溃坝造成了灾害。对这一事故的分析研究加深了工程界对岩石力学的认识,并促进了岩石水力学的发展,目前已成为岩石力学的一个重要的学科分支。显然,岩石水力学的形成无论对科学的发展或对工程的安全都有重大意义。1987年在Pure大学召开的以大坝失事为主题的国际研讨会上G.A.Leonards主席总结发言中有一段评论:“……Malpasset坝的溃决是推动初步形成的岩石力学成为一个茁壮成长的岩石工程学科的 主要动力,这一学科可以广泛应用于土木工程,包括大坝、隧道、大型地下洞室、自然岩石边坡及人工岩石边坡的稳定性各类问题上。……”

Ⅸ 主要有那两类结构面影响拱坝坝肩岩体抗滑稳定性

呃,影响坝体稳定性呢,其实有两方面,一个就是说这个坝体所做的用用的那个材料,它比如说那个石灰的等级,然后另外一个呢,就是说它这个呃,坝体它设计的这个树的力学结构到底是设成一个,呃,什么样的坡度或者是什么样的形状

Ⅹ 边坡稳定性评价方法

1.定性分析方法

分析影响边坡稳定性的主要因素、失稳的力学机制、变形破坏的可能方式及工程的综合功能,并对边坡的成因及演化历史进行分析,以此评价边坡稳定状况及其可能的发展趋势。该方法的优点是综合考虑影响边坡稳定性的因素,快速地对边坡稳定性做出评价和预测。常用的方法有:

(1)地质分析法(历史成因分析法)

根据边坡的地貌形态、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趋势及其破坏方式,从而对边坡稳定性做出评价,对已发生过滑坡的边坡,则判断其能否复活或转化。

(2)工程地质类比法

其实质是把已有的自然边坡或人工边坡的研究设计经验应用到条件相似的新边坡的研究和人工边坡的研究设计中去。需要对已有边坡进行详细的调查研究,全面分析工程地质因素和影响边坡变形发展主导因素的相似性和差异性,同时,还应考虑工程的类别、等级及其对边坡的特定要求等。它虽然是一种经验方法,但在边坡设计中,特别是在中小型工程的边坡设计中是很通用的方法。

(3)图解法

可以分为两类:(1)用一定的曲线和偌谟图来表征边坡有关参数之间的定量关系,由此求出边坡稳定性系数,或已知稳定系数及其他参数(φ、c、r、结构面倾角、坡角、坡高)仅一个未知的情况下,求出稳定坡角或极限坡高。这是力学计算的简化。(2)利用图解求边坡变形破坏的边界条件,分析软弱结构面的组合关系,分析滑体的形态、滑动方向,评价边坡的稳定程度,为力学计算创造条件。常用的为极射赤平投影分析法及实体比例投影法。

(4)边坡稳定专家系统

工程地质领域最早研制出的专家系统是用于地质勘查的专家系统Propecter,由斯坦福大学于20世纪70年代中期完成。另外,麻省理工学院在80年代中期研制的测井资料咨询专家系统也得到成功应用。在国内,许多单位正在进行研制,并取得很多成果。专家系统使得一般工程技术人员在解决工程地质问题时能像有经验的专家一样给出比较正确的判断并做出结论。因此,专家系统的应用为工程地质的发展提供了一条新思路。

2.定量评价方法

其实质仍是一种半定量方法,虽然评价结果表现为确定的数值,但最终判定仍然依赖人为的判断。目前,所有定量的计算方法都是基于定性基础之上的。

(1)极限平衡法

极限平衡法在工程中应用最为广泛。根据边坡破坏的边界条件,应用力学分析的方法,对可能发生的滑动面,在各种荷载作用下进行理论计算和抗滑强度的力学分析。通过反复计算和分析比较,对可能的滑动面给出稳定性系数。该方法比较直观、简单,对大多数边坡的评价结果比较令人满意。该方法的关键在于对滑体的范围和滑面的形态进行分析,正确地选用滑面计算参数,正确地分析滑体的各种荷载。基于该原理的方法很多,如条分法、圆弧法、Bishop法、Janbu法、不平衡传递系数法等。

极限平衡方法的最新发展之一是Sarma法。其基本概念:边坡除非是沿一个理想的平面或圆弧滑动,才可以作为一个完整的刚体运动,否则,必须先破裂成多个可以相对滑动的块体,才能发生滑动。该方法的优点是:可以用来评价各种类型滑坡的稳定性,如平面滑动、楔体滑动、圆弧及非圆弧滑动等。

(2)数值分析方法

主要是利用某种方法求出边坡的应力分布和变形情况,研究岩体中应力和应变的变化过程,求得各点上的局部稳定系数,由此判断边坡的稳定性。主要有以下几种:(1)有限单元法(FEM):该方法是目前应用最广泛的数值分析方法。其优点是部分地考虑了边坡岩体的非均质、不连续介质特征,考虑了岩体的应力应变特征,可以避免将坡体视为刚体、过于简化边界条件的缺点,能够接近实际地从应力应变分析边坡的变形破坏机制,对了解边坡的应力分布及应变位移变化有利。其不足之处是:数据准备工作量大,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、应力集中问题等精度比较差。(2)边界单元法(BEM):该方法只需对边界极限离散化,具有输入数据少的特点。计算精度较高,在处理无限域方面有明显的优势。不足之处: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,不便应用有限元中成熟的对稀疏对称矩阵的系列解法。另外,边界元法在处理材料的非线性和严重不均匀的边坡时,不如有限元法。(3)离散单元法(DEM):可以直观反映岩体变化的应力场、位移场及速度场等各个参量的变化,可以模拟边坡失稳的全过程。该方法特别适合块裂介质的大变形及破坏问题的分析。缺点是计算时步需要很小,阻尼系数难以确定等。(4)块体理论(BT)该方法利用拓扑学和群论评价三维不连续岩体稳定性,建立在构造地质和简单力学平衡计算基础上。块体理论为三维分析方法,随着关键块体类型的确定,能找出具有潜在危险的关键块体的临空面位置及其分布。

3.不确定性分析方法

(1)系统分析方法

由于边坡处于复杂的岩体力学环境条件下,其稳定性涉及的面很广,且程度非常复杂,可以认为其是一个复杂系统。因此,边坡问题也是一个系统工程问题。应用系统分析方法应该遵循的途径:岩体力学环境条件的研究→变形破坏机制的研究→稳定性计算分析。目前,该方法广泛应用于边坡稳定性分析之中。

(2)可靠度分析方法

确定分析方法中经常用到安全系数的概念,实际上只是滑动面上的平均稳定系数,而没有考虑影响安全系数各个因素的变异性,可靠度分析方法则考虑了这一点。可靠度分析方法在分析边坡的稳定性时,充分考虑各个随机要素(如岩体及结构面的物理力学性质,地下水的作用包括静水压力、动水压力、裂隙水压力、软化作用、浮托力及各种荷载等)的变异性。

(3)灰色系统方法

灰色系统理论主要以信息利用与开拓为宗旨,以客观现象量化为目标,除对事物进行描述外,更侧重对事物发展过程进行动态研究。应用于滑坡研究中主要有两方面:一是用灰色预测模型进行滑坡失稳时间的预报,实践证明该预测的精度仍需进一步提高;二是用灰色聚类理论进行边坡稳定性分级、分类。该方法的局限性是聚类指标的选取、灰元的白化等带有经验性质。

(4)模糊数学评判法

模糊数学对处理经验模糊性的事物和概念具有一定的优越条件。该方法首先找出影响边坡稳定性的因素,并进行分类,分别赋予一定的权值,然后根据最大隶属度原则判断边坡单元的稳定性。实践证明,模糊评判法效果较好,为多变量、多因素影响的边坡稳定性的综合定量评价提供了一种有效的手段。其缺点是各个因素的权重选取带有主观判断的性质。

4.确定性和不确定性方法的结合

主要是概率分析方法与有限元法或边界单元法相结合而形成的随机有限元法或随机边界单元法等。由于是随机变量,故其结果更能客观地模拟边坡岩体的力学性质、边坡岩体的变形破坏发展及其性态的变化,从而成为数值模拟方法发展的新途径,是边坡稳定性研究的新手段。

5.物理模拟方法

早在1971年,英国帝国学院最早把倾斜台面模型技术用于研究边坡倾倒破坏机理及过程。随后,又试制成了基底摩擦试验模型,广泛应用于边坡块状倾倒及弯折倾倒。然而,由于受模型尺寸的限制,这些模型技术不能模拟大型复杂的工程及二维、三维的模型。针对这种工程要求,离心模型试验技术快速发展起来。国外早在20世纪30年代就已起步,特别是近20年来,这一技术有了快速发展,并得到广泛应用。离心模型试验主要模拟以自重为主荷载的岩土结构,在模型试验过程中模型出现了与原型相同的应力状态,从而避免了使用相似材料,而直接使用原型材料。因此,这项技术已被广泛地在各个方面得到应用。由于离心模型技术能使模型达到原型的压力水平,近年来已被广泛地应用于滑坡研究之中,为复杂的岩石工程的研究提供了有力手段。边坡工程中的离心模型试验也存在一些尚未解决的问题,主要是一些模拟理论问题。由于用原型材料进行试验,在相似规律条件下,并不能使模型满足所有的条件,从而引起固有误差。此外,如何确定参数有待进一步研究。

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