边坡可靠度的Bayes估计及后验稳健性

采用边坡自身的稳定性参数构建似然函数,以研究区内21个极限状态坡的稳定性参数为样本,建立先验分布,应用Bayes理论确定后验分布,应用后验稳健性分析方法对西安咸阳国际机场污水排放口泾阳黄土边坡进行稳定性评价。结果表明:后验分布的均值得到了很好的修正,方差小,精度高;当稳定性评价指标先验分布存在5%、10%和15%波动时,后验期望损失依次增大,但均在20%范围内波动,这表明边坡可靠度的Bayes估计法具有很好的稳健性,可对边坡的稳定性进行更为精确地评价。     

库岸滑坡在蓄水过程中稳定性变化规律的数值模拟研究

地下水是影响库岸滑坡稳定性的重要因素,利用数值方法模拟了库岸滑坡孔隙水分布随水库蓄水高度和时间的变化规律,计算对应地下水分布条件下的滑坡稳定系数,得出了滑坡在水库不同蓄水工况下的稳定性变化规律.研究结果表明,案例滑坡在水库以稳定水位蓄水时,稳定系数随水位上升先减小后增大;在水库水位激增时,稳定系数随时间先增大后减小;在水库水位骤降时,稳定系数先减小后增大.此滑坡安全系数在各工况下均大于标准要求大小,总体处于稳定状态.     

边坡三维极限平衡法的通用形式

基于以下假定条件:(1) 稳定系数定义为材料的强度折减系数;(2) 土体为刚体,底滑面服从Mohr-Columb强度破坏准则;(3) 微条柱底部法向力dNz的作用点处于条柱底部中点;(4)滑面剪力与底滑面和xoz平面交线的夹角为θ。本文建立了边坡三维极限平衡法的通用形式,通过给定不同的限制条件,可分别得到三维普通条分法 、三维简化毕肖普法 、三维简化简布法 、三维Spencer法 等三维极限平衡的具体算法。     

黄土滑坡发育类型及其空间预测方法

现场调查了黄土地区的大量滑坡,按运动方式将其分成错落式滑坡、高速远程滑坡、低速缓动滑坡和滑坡泥流四种类型,并以4个典型滑坡为例,分析了各类滑坡的形成条件和运动学特征。提出了在各类运动方式下黄土滑坡的空间预测指标、影响因子和建模思想。为黄土地区的滑坡灾害空间预测提供了整体思路,为滑坡的预测理论建模提供了基础依据。     

考虑材料软化的洞室围岩弹塑性分析的统一解

基于统一强度理论,考虑岩土材料的软化特性,用弹性塑性软化塑性残余三线性应力应变模型推导出了洞室围岩塑性残余区半径、塑性软化区半径、洞周边位移、围岩内任一点应力及围岩压力的解析计算公式。同时给出了洞室围岩所处应力状态的判别式。得出的解答具有广泛意义。著名的Kastner公式、Airey公式均为本文的特例。通过实例分析了软化及不同强度模型对计算结果的影响。     

黄土中毛细上升速率的现场测试

以陇东高原马兰黄土为对象,设计了现场毛细上升试验,将试验得到的黄土中毛细上升速率与基于非饱和黄土的土水特征曲线,与根据 Terzaghi 理论以及 Lu 等提出的方法计算得到的黄土中毛细上升速率进行了比较。结果表明：Terzaghi 理论由于将湿润峰处的渗透系数假定为饱和渗透系数,得到的结果偏大,而 Lu 等的方法考虑了土的非饱和渗透性,预测精度较高,在没有条件进行现场试验的情况下,可用于对黄土中毛细上升速率的估算。     

裂缝对灌溉诱发黄土滑坡的影响——以陕西省泾阳南塬为例

泾阳南塬裂缝洞穴很发育,加之当地居民为了提高农业产量一般都采取漫灌方式浇地,这导致了南塬黄土滑坡频繁发生,给当地造成了很大的经济损失,甚至人员伤亡,因此研究裂缝对黄土滑坡的影响有很重要的实际意义。通过现场灌溉试验、地下水位测量和黄土的基本物理力学性质试验,基于非饱和土渗流和强度理论,采用简化Bishop方法,计算黄土斜坡的稳定性。结果表明:南塬塬下在4～5月地下水位最高,平均在地面以下10. 73 m,2015年内变化幅度约为5. 0 m;塬上地下水位埋深约为31. 60 m,年变化幅度较小。农田灌溉水位高出地面约5. 0 cm,历时约100 min。在缝深小于9. 26 m时、距离塬边50 m范围内不灌溉和高的地下水位情况下,裂缝塬边距小于20 m时,泾阳南塬斜坡稳定安全系数随着裂缝塬边距的增加而减小,随着裂缝深度增加而减小;当塬边距大于20 m时,稳定安全系数随着裂缝塬边距和裂缝深度的变化较小,黄土斜坡均处于不稳定状态或者极限平衡状态。得出了保持黄土斜坡稳定时裂缝深度、裂缝位置的临界状态线。当处于状态线以内时,斜坡稳定;否则,不稳定。1976年以前的斜坡稳定性结果验证了以前南塬很少发生滑坡的现象。高的地下水位下,距塬边50 m外灌溉还是不能保证斜坡稳定性。     

电阻率法探测黄土滑坡滑动面(带)的试验研究

根据滑体与滑床土的结构差异特性,其中电阻率特性也有显著不同,利用WDJD-1型多功能数字直流激电仪和改进的探测电极装置,分别在滑坡后壁原状黄土地层、探槽及钻孔中测试黄土滑坡滑面上下各层土的电阻率值。试验结果显示电阻率测试曲线在滑动带位置出现异常跃变现象,而曲线在未滑动过的黄土地层之间变化差异不明显。这一异常突变特性,在实践中可作为鉴别滑动面位置的特征标志。该探测方法充分利用现有的勘探技术条件,操作简便,试验结果直观,可在黄土滑坡勘察实践中推广使用。     

深切河谷岸坡层状岩体倾倒变形演化过程及机理分析

深切河谷岸坡的层状岩体在河流长期的侵蚀作用下,会产生大量的倾倒变形破坏,给工程建设造成极大的困扰.以黑河库区和镇安县倾倒变形边坡为例,使用DDA模拟了河流侵蚀作用下边坡的倾倒变形过程,探究了深切河谷岸坡岩体倾倒变形的演化过程和机理,取得如下成果：(1)揭示了黑河库区和镇安县边坡发生倾倒变形的主要原因;(2)对河流侵蚀作用下中厚层和薄层岩体边坡倾倒变形过程进行划分,薄层岩体边坡倾倒变形过程中会出现爬坡效应;(3)坡脚的结构面强度变大,坡顶应力释放导致的主应力方向发生偏转是边坡发生倾倒变形的根本原因,倾倒变形的模式则是由剪应力分布情况决定的;(4)对中厚层岩体倾倒变形边坡进行锚索支护模拟,相较于预测工况,计算后边坡各处的位移明显减少,从坡顶到坡脚施加的锚索的锚固力逐渐减小.     

基于最大最小原理的三维边坡稳定性探讨

最大最小原理在边坡稳定性分析中的应用,不仅可以检验所建模型的准确性,还可以进一步获得改进计算模型的相关条件。本文利用三维简化Sarma法,分析了滑面剪切力方向采用不同的分布形式引起的稳定系数的变化,计算结果表明,不管采用何种分布形式,当它发生变化时,对应的稳定系数总是存在一个极大值,这就证明了边坡稳定性最大原理在三维边坡稳定分析中的适用性; 同时,本文还在一种严格的二维临界滑面搜索算法的基础上,建立了三维临界滑面搜索的算法,利用ZhangXing算例详细分析了目标函数中各变量对稳定系数的影响,结果表明,二维上寻找临界滑面是切实可行的,这也证明最小原理在二维边坡稳定分析中是满足的,三维上则由于三维极限平衡法未考虑三维边坡的边界条件,导致基于三维极限平衡法的三维临界滑面理论上不存在,三维边坡稳定分析结果与最小原理的要求有一定的差异。