边坡稳定性有哪些评价方法?

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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。

力学验算法和工程地质法http://wenku.baidu.com/view/f24c02d7c1c708a1284a442f.html

岩体边坡稳定性评价方法,大体上可分为定性评价和定量评价两大类。其中定性评价包括工程类比法和图解法;定量分析法包括数值分析法、极限平衡和可靠度分析法。
极限平衡法是简单、实用、应用最普遍的方法.是要求我们重点掌握的内容。
极限平衡法中的关键内容有两个:(1)剪切滑动破坏面的强度难则。一般采用库仑推则 ,式中c、Φ分别是滑动面的内粘聚力和内摩擦角,σ、τ分别是滑动面上的剪应力和正应力。(2)边坡的稳定系数K。K被定义为阻止滑动的总力与致滑总力之比,当K1时,边坡稳定;当K<1时,边坡不稳定;当K=1时,处于极限平衡状态。

地质灾害稳定性及危害性评价
答:稳定性评价:近年来,地质灾害稳定性评价工作尚未全面开展。评价拟采用演变(成因)历史分析法进行定性评价。1. 原则依据:综合地质环境、演变阶段、发展趋势及主导因素,预测地质灾害发展趋势,将其稳定性分为差、较差、好三种情况。2. 滑坡稳定性评价:稳定性极差:前缘临空且有发展趋势;斜坡坡角较陡;滑...

边坡稳定性分析介绍?
答:还有一些工程,对边坡变形量和破坏虽没有严格的要求,但是,要防止边坡破坏后发生快速滑落;在这种条件下,应以滑体速度为标准评价边坡的稳定性,以功能定理为基础,计算岩质边坡滑落速度。边坡稳定性分析办法:分析方法是以岩体结构为基础,判断边坡变形破坏的形式,应用岩体力学的基本理论和方法,做出定量评价...

岩质边坡稳定性分析介绍?
答:②在岩体结构分析的基础上,根据岩体的受力条件,如岩体自重、爆破力、工程作用力、地下水作用等,用力学分析方法进行计算。计算方法有平面的极限平衡解析法;楔形四面体的极限平衡分析法;赤平极射投影与实体比例投影相结合的图解法;边坡岩体应力和应变状态的有限元法。这些方法都能给出边坡稳定性的定量评...

地质灾害稳定性及危害性评价
答:一、稳定性评价 根据近年来初步调研,对地质灾害稳定性评价工作尚未全面开展,地质灾害稳定性评价拟采用演变(成因)历史分析法进行定性评价。1.地质灾害稳定性评价的原则 依据地质灾害体所处的地质环境、地质灾害的演变阶段和发展趋势、促进地质灾害演变的主导因素等方面,综合分析,预测其发展趋势,将地质灾害...

边坡稳定性评价和边坡稳定性分析的区别
答:边坡稳定性评价和边坡稳定性分析的区别是概念不同。边坡稳定性评价主要是通过对边坡地质条件、地形特征、水文气象因素等进行综合分析,评估判断边坡的稳定性状况,根据评估结果提出边坡加固或治理措施的一种方法。而边坡稳定性分析则是根据工程力学理论和数值计算方法,对边坡进行静力分析、动力分析、破坏机制分析...

水利水电工程边坡稳定性分析?
答:3.3.2计算参数、静力稳定分析(工况1)符合自重作用下边坡应力场分布的一般规律,即从边坡内部到开挖坡表,应力矢量发生偏转,最大主应力方向平行于坡面,最小主应力趋近于0。4结论 文章采用有限差分计算软件FLAC3D来评价大坝两岸边坡稳定性的方法是可行且合理的,在计算中取得了较好的结果并得到工程应用,...

土坡稳定系数的表示方法?
答:土坡稳定安全系数的三种表示方法如下:1、土坡的稳定安全系数为K=tanθ,其中,中和θ分别为土的内摩擦角和边坡坡角。2、土坡滑动的稳定性安全系数K等于稳定力矩Mr与滑动力矩Ms的比值表示,即K=Mr/Ms。3、坡的高为H,展宽为B,边坡系数=B/H。边坡稳定性安全系数是指沿假定滑裂面的抗滑力与滑动力...

对挖方高边坡进行稳定性评价时,下列说法不正确的是( )。
答:【答案】:B 根据《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330—2002)第5.2.2条,边坡稳定性计算方法,根据边坡类型和可能的破坏形式,可按下列原则确定:①土质边坡和较大规模的碎裂结构岩质边坡宜采用圆弧滑动法计算;②对可能产生平面滑动的边坡宜采用平面滑动法进行计算;③对可能产生折线滑动的边坡宜采用...

怎么分析评价基坑边坡局部,整体稳定性,坑底和侧壁的渗透稳定性
答:整体稳定条分法,抗倾覆,渗流,基坑规范里有计算的把渗透系数带进去,局部稳定看你算什么,抗隆起什么的都在基坑规范里面。理正深基坑计算软件可以算的。

36斜坡稳定性评价的工程地质比拟法的原则是什么?包括哪些具体内容?
答:1的模型实验所得参数较符合实际。把所要研究的边坡与已取得资料、经验、地质条件类似的边坡进行对照,并作出工程地质评价的方法。工程地质比拟法属于实践经验的对比,经过长期的生产实践和大量的资料调查,拟定边坡稳定值参考数据,在设计时,将影响边坡稳定性的因素作比拟,采用类似条件下的稳定边坡值。