组合赋权功效系数法的岩质边坡稳定性评价

第5卷第6期中国水运vol.5no.6 2007年6月chinawatertransportjune2007 收稿日期：2007-4-28 作者简介：田文彪男（1983-）中国地质大学工程学院硕士研究生（430074） 赤平极射投影法在路堑岩质边坡稳定性评价中的应用 田文彪 摘要：本文通过对赤平极射投影的原理的介绍，结合边坡岩体破坏的三个必要条件及滑动块体的力学分析，对边坡岩 体进行稳定性分析，介绍了极限稳定坡角的确定方法，并结合工程实例，证明了该方法在路堑岩质边坡稳定性评价中的 实用性。 关键词：路堑边坡稳定坡角赤

该公路桥桥基区位于高山峡谷地区,边坡稳定性评价问题尤为重要。本文选择具有代表性的两类典型地质剖面,岩土体分层和结构面切割控制滑移模式。设计了结构面不同切割厚度、不同剪出口位置和不同剪出角度等计算方案,对该区高陡边坡的稳定性进行了探讨。根据计算得到的安全系数,确定了其最不利滑移模式。在此基础上,对其自然状态、自然+地震、饱水状态和饱水+地震等工况下的稳定性进行了计算分析,发现存在两类典型最不利失稳模式,即浅层滑移模式和结构面切割滑移模式。前者规模有限,危害不大;后者规模相对较大。对工程危害较大,建议对其作锚固和护面处理,也应对坡脚相对软弱层作补强处理。

针对高边坡稳定性评价中指标赋权及其模糊隶属度等不确定问题,提出了一种基于组合赋权模糊云理论的高边坡稳定性评价方法.通过构建多因素协同驱动的高边坡稳定性评价指标体系及其等级划分标准,综合利用梯层指标的主客观组合赋权方法,并考虑到评价中的模糊性和随机性特点,引入模糊熵和云理论,建立了适应于高边坡稳定性多维评价梯级云模型.最后应用于锦屏i级水电站左岸边坡的稳定性评价,对比分析了不同评价方法的计算结果,从而佐证了文中提出方法的有效性.

该边坡主要由志留系龙马溪组泥质砂岩和粉砂质泥岩与第四系洪坡积碎石土等构成，高边坡为12型，文章某高边坡的工程地质条件进行了分析，并结合稳定性计算方对其提出了防治措施。

岩质边坡稳定性的工程地质研究——本资料为岩质边坡稳定性的工程地质研究，共51页。简介：边坡变形：指坡体只产生局部的位移和微破裂，岩块只出现微量的变化，没有显著的剪切位移或滚动，因而边坡不至引起整体失稳。边坡破坏：指坡体以一定的速度出现较大的...

在岩质边坡中,大多数的失稳破坏主要受结构面控制,其基本破坏模式可分为3种:平面滑动、楔形体滑动和倾倒破坏.运动学分析在研究受结构面控制的岩质边坡稳定性中应用较为广泛,它是一种利用立体投影与矢量代数理论,在赤平极射投影图中初步确定边坡稳定性及破坏模式的方法.介绍了利用dips软件进行边坡运动学分析的方法,并以巴基斯坦某水电站厂房后边坡为例,进行分析和探讨.

应用极限平衡法,对首钢水厂铁矿边坡的代表性剖面及优化方案的各剖面进行稳定性分析,分别得到了各种情况下各剖面的整体和局部最小安全系数,并得到以下结论:按照原设计境界开采,边坡最小安全系数在震动情况下小于1.20,低于规范值,安全储备不足,边坡处于不稳定状态,需对其剖面进行相应调整与优化。优化调整后稳定性增强,边坡达到允许安全系数要求,边坡安全储备充足。在此基础上,应用强度折减法进行数值模拟,初始状态下塑性区分布较浅;参数调整优化之后,塑性区分布向坡底延伸,边坡破坏方式可能由局部转变成整体,边坡可能发生整体性破坏。计算结果显示,滑动面与极限平衡法相近,验证了结果的合理性。

边坡稳定性问题一直是道路工程中的重点问题,而且边坡一旦失稳,造成的损失和伤害不可估量,因此对它的监测与研究工作势在必行。文中结合边坡地质条件,详细分析了边坡锚杆拉力的变化,使用多点位移计对边坡的变形进行长期的跟踪监测,对锚杆应力计和多点位移计的监测数据进行总结和反馈。分析结果表明:文中c边坡的锚杆拉力及坡内多点位移均趋于稳定,说明该边坡整体上处于相对稳定的状态,提出的锚杆设计方法是成功的。在3个断面中,锚杆最大拉力为29kn,出现在雨季c2断面c2c1锚杆；多点位移计最大位移为18.7mm,出现在雨季c2断面c2d1孔深5m位置。c2断面的坡顶位置在雨季最为危险,在雨季存在发生滑动的风险,应作为重点监测对象。连续降雨对c边坡的稳定性有重要影响。降雨会增加c边坡的锚杆拉力和坡内位移。随着雨季结束,锚杆内力和坡内位移会逐渐下降并趋于稳定。

以南票某边坡为研究对象,采用传递系数法,对天然状态下、暴雨状态下和地震状态下的边坡稳定性进行了计算分析,结果表明:边坡在天然状态下稳定性安全系数为1.470;在暴雨工况下安全系数为1.293,在地震工况下,边坡稳定性安全系数与天然工况下的相差很小,该边坡处于稳定状态。

工程地处于灰岩分布广泛的贵州地区，基坑支护设计中常用到放坡开挖的岩质边坡，本文通过对工程所在地岩质边坡的稳定性分析，能快速确定类似岩质边坡的滑裂面，便于边坡的支护设计，为类似工程边坡的设计提供一定参考。

分析了地层岩性特征、岩体应力分布、水、地形地貌特征、坡形、外部动力荷载(如爆破荷载)、工程活动、时间和风化的影响等对层状岩质边坡稳定性的影响,进而深入了解层状岩质边坡岩体稳定性和变形失稳的破坏机理,为井巷工程实践提供指导。

在边坡的勘察设计中,对边坡稳定性准确判断是至关重要的一个环节,一直以来,边坡稳定性的评价都得到了愈来愈多工程师和科研人员的重视。曾负责了《福建省某县河滨北路员潭至参洋段市政道路(边坡)工程岩土工程勘察报告》,在对该项目进行综合分析,得出以下结论:岩质边坡和土质边坡的稳定性评价存在孑然不同的方面,对于土质边坡的稳定性评价应采取定量计算的方法,得出稳定性系数进行定量评价;对于岩质边坡,主要考虑岩体节理裂隙的发育情况,查明各组岩体节理裂隙的倾向与倾角,与边坡的走向及倾角进行对比,作出节理裂隙玫瑰花图和赤平投影图,从而定性的对边坡稳定性进行评价。

边坡稳定性分析是一个涉及多因素、多层次的高度非线性系统。针对影响边坡稳定性因素的复杂性和不确定性等问题,通过正交试验法和改进pca法相结合,在保留边坡原始数据的基础上对传统pca法在数据标准化和处理指标因素在变异程度上的局限性进行改进,得出相应的边坡稳定性综合评价模型,然后通过蒙特卡罗法对边坡稳定性进行评价。研究结果表明,改进pca法相对于传统的pca法具有显着的降维作用,主要表现为第一主成分方差贡献率得到明显提高,能够更为合理的保存原始数据的信息,提取主成分个数更少,为后续计算综合评价模型减少了工作量；通过边坡稳定性综合评价模型不仅能够计算出边坡在不同水平因素组合下的安全系数,在水晶球软件的帮助下还可以快速对其进行可靠度分析,具有一定的工程实用价值。

利用极限平衡法,对顺层岩质边坡进行双强度系数折减分析,提出了折减系数增幅比,根据增幅比确定抗剪强度折减原则,当坡体达到极限状态时确定其极限折减系数。分别以坡体的张拉裂缝深度和充水深度为单一变量,对比分析坡体稳定性发生变化时内摩擦角和黏聚力对其影响程度,最后根据双强度折减分析中极限折减系数定义坡体权重安全系数。研究表明:双强度折减法能够考虑内摩擦角和黏聚力对坡体的影响程度,对顺层岩质坡体进行双参数折减分析,最终定义双参数折减中内摩擦角的折减系数值为坡体安全系数,该结果更符合实际工程,能够为同类问题提供参考。

将强度折减技术与快速拉格朗日元法相结合,对某岩质高边坡进行了稳定性分析评价.并与极限平衡法分析结果进行了比较.结果表明,基于强度折减的快速拉格朗日元法不需要假设滑动面形状位置,确定的最危险滑移面是一条具有一定宽度的滑移带,与实际情况极为吻合,它能合理简便地确定边坡的稳定性系数,是进行岩质边坡稳定性评价的有效方法.

作者分析总结了当前基于gis平台的边坡稳定性评价系统的研发现状。采用边坡稳定性评价分析模型与gis相结合的方法,求解边坡的稳定系数。基于此方法,选用arcgis为二次开发平台,以oracle为后台数据库,开发试验系统。拟使用成熟的二维和三维边坡稳定性分析模型构建系统专业模块。初步开发的系统可以存储海量的边坡数据,可进行边坡三维分析。系统已经耦合了二维边坡分析模型,可进行构造简单边坡的稳定性评价。系统若要得到广泛的实际应用,还需要耦合三维边坡稳定性分析模型和更多的二维复杂边坡稳定性计算模型。

自适应神经模糊推理系统将模糊推理的可解释性和神经网络的自适应、自学习的能力结合起来,克服了边坡岩体的不确定性问题带给边坡稳定性分析的巨大困难,同时针对模糊推理系统内部参数设定的合理性问题,建立了基于遗传算法的自适应模糊推理评判模型。结果表明,ga-anfis评判模型结果与现场监测情况吻合,从而使其成为边坡稳定性评价的一种有效方法。

边坡的稳定性评价是一个复杂的不确定系统问题。结合投影寻踪算法、粒子群优化算法和逻辑斯谛曲线函数,建立了边坡稳定性评价的粒子群优化投影寻踪模型(pso-pp)。该模型一方面利用粒子群算法(pso)优化投影指标函数及逻辑斯谛曲线函数参数,确保了模型参数的准确性;另一方面利用逻辑斯谛曲线函数建立投影值与经验等级之间的非线性关系。模型的测试结果显示了良好的精度。将该模型应用到雅砻江锦屏一级水电站左岸边坡的稳定性分析中,实例分析结果与实际状态吻合较好,表明该模型在边坡稳定性评价中的可行性和有效性。

通过实践提出了一种岩质边坡稳定性综合评价方法,分析影响边坡稳定性的九种评价因子及其量化方法,并用此方法对湖北省十堰地区的局部边坡进行了评价,结果表明,本方法综合性强,效果好,且简便易行,对工程勘察和边坡治理有较好的参考价值

边坡高度 h(m) 岩土体重度 γ(kn/m3) 岩体面积 s(㎡) 结构面倾角 θ(°) 结构面内摩擦角 φ(°) 4.525.54.096818 简单岩质边坡稳 结构面长度 l(m) 结构面粘聚 力c(kpa) 抗滑力 r(kn/m) 下滑力 t(kn/m) 稳定系数 ks 4.8550255.3796.722.640 边坡稳定性计算表

边坡稳定性评价分析概述培训讲义——本资料为边坡稳定性评价分析概述培训讲义，共31页，格式为ppt。工程概况：下列建筑边坡应进行稳定性评价：1、选作建筑场地的自然斜坡；2、由于开挖或填筑形成并需要进行稳定性验算的边坡；3、施工期出现不利工况的边坡；...

某铝厂坐落于\"5.12\"地震震中附近的漩口镇圣音村岷江右岸,厂区内边坡因\"5.12\"地震影响发生多处滑塌破坏或开裂变形,已造成较大的危害。文章以该铝厂某边坡为研究对象,分析了其工程地质条件,定性和定量相结合评价了其稳定性,并结合实际情况提出了合理建议。