自適應(yīng)遺傳算法的路堤邊坡穩(wěn)定性分析方法

邊坡穩(wěn)定性分析方法簡(jiǎn)介?——本資料為邊坡穩(wěn)定性分析方法簡(jiǎn)介，共31頁(yè)。簡(jiǎn)介：對(duì)于大型或地質(zhì)條件復(fù)雜的邊坡，其穩(wěn)定性分析一般分兩階段(定性+定量)進(jìn)行。第—階段(定性)，對(duì)初勘所取得的地質(zhì)資料進(jìn)行研究，由于這階段試驗(yàn)資料少，多用定性分析對(duì)邊坡穩(wěn)定性...

邊坡穩(wěn)定性分析方法介紹

邊坡穩(wěn)定分析方法一般可以分為兩種基本的方法：確定性分析和不確定性分析。但在使用時(shí)都有一定的假設(shè)條件和限制條件。確定性方法應(yīng)用的較多的是極限平衡法，有限元法。在大型邊坡中有時(shí)也用不確定性方法做補(bǔ)充。

將邊坡穩(wěn)定性分析的方法分為確定性分析方法(以瑞典圓弧法、簡(jiǎn)化bishop法等為代表的極限平衡法和以有限元法、有限差分法等為代表的數(shù)值分析方法)和非確定性方法(可靠度法、模糊綜合判斷法、灰色系統(tǒng)法、人工智能法等),詳述了各分析方法的原理、優(yōu)缺點(diǎn)以及適用性,并對(duì)其中一些方法進(jìn)行了比較分析,提出了巖土邊坡系統(tǒng)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的發(fā)展方向.

介紹了邊坡體穩(wěn)定性分析的一些計(jì)算方法,著重描述了這些方法的研究現(xiàn)狀及其特點(diǎn),并對(duì)邊坡穩(wěn)定性分析方法的發(fā)展做了展望,提出邊坡穩(wěn)定性分析方法的應(yīng)用模式:根據(jù)實(shí)際邊坡工程的具體特點(diǎn)及使用目的,同時(shí)利用多種分析方法進(jìn)行綜合分析驗(yàn)證,以得出一個(gè)客觀、可靠、合理的邊坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)結(jié)果。

對(duì)目前邊坡穩(wěn)定性分析中所采用的方法進(jìn)行了歸納,分析總結(jié)了圖解法、極限平衡理論、數(shù)值分析方法、復(fù)合法等確定性分析方法的發(fā)展情況。詳細(xì)分析了邊坡穩(wěn)定性分析方法的最新進(jìn)展和邊坡穩(wěn)定性分析中的新方法、新理論及各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。指出隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的興起和軟件的應(yīng)用,多種方法的綜合運(yùn)用成為邊坡穩(wěn)定性分析的發(fā)展方向。

采用瑞典圓法計(jì)算滑面為圓弧時(shí)邊坡的安全系數(shù),并在遺傳算法中增加powell算法作為局部搜索過(guò)程,從而在保證遺傳算法良好的全局搜索能力的同時(shí),也提高了遺傳算法的搜索速度。采用改進(jìn)后的遺傳算法搜索邊坡的最小安全系數(shù)及與之相對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)面,結(jié)合公路邊坡工程實(shí)例檢驗(yàn)了所提出方法的有效性。

針對(duì)雨后土體強(qiáng)度不斷降低的情況,利用有限差分強(qiáng)度折減法,對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了數(shù)值分析,將計(jì)算結(jié)果與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較。分析表明:數(shù)值模擬路堤中潛在滑動(dòng)面很好地吻合了由監(jiān)測(cè)結(jié)果分析得出的滑動(dòng)面,路堤的滑動(dòng)從坡體后緣軟弱面開(kāi)始,逐漸展開(kāi)貫通至整個(gè)滑動(dòng)面。通過(guò)數(shù)值模擬結(jié)果和實(shí)際工程結(jié)果的對(duì)比,證明有限差分強(qiáng)度折減法在邊坡穩(wěn)定性分析中進(jìn)行工程應(yīng)用是可行的。

邊坡失穩(wěn)是公路工程建設(shè)中經(jīng)常遇到的重要問(wèn)題之一。隨著近年來(lái)高速公路走進(jìn)山區(qū),巖石邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象屢出不鮮,給工程建設(shè)帶來(lái)了嚴(yán)重危害,給人民生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失。在公路工程設(shè)計(jì)過(guò)程中,由于客觀原因無(wú)法全面了解巖體的內(nèi)部構(gòu)造,在基礎(chǔ)資料有限的前提下,如何恰當(dāng)?shù)貙?duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析是個(gè)急待研究的課題。

文章介紹了邊坡穩(wěn)定性分析方法的種類(lèi)和理論研究現(xiàn)狀,從實(shí)踐的角度闡述了邊坡穩(wěn)定性的計(jì)算方法和理論在公路建設(shè)方面的應(yīng)用與發(fā)展。

公路路提邊坡的設(shè)計(jì)是保障工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素,不僅對(duì)路基本體的穩(wěn)定起到重要控制作用,對(duì)路面結(jié)構(gòu)功能的正常發(fā)揮及工程造價(jià)等也具有重要意義.目前采用的路提邊坡穩(wěn)定性分析方法基本可分為2大類(lèi):一是科研中應(yīng)用較多的數(shù)值法,通過(guò)建立路提土體的本構(gòu)模型,結(jié)合試驗(yàn)求取土體的物理力學(xué)參數(shù),再設(shè)置邊界條件應(yīng)用有限單元法求出路基內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,通過(guò)理論解析法判定邊坡的穩(wěn)定性;二是工程中應(yīng)用較多的,不過(guò)多考慮土體本身特性,將邊坡滑動(dòng)土體看成剛體,整體沿平面或曲面產(chǎn)生滑動(dòng)破壞,如極限平衡法.要控制高路提的穩(wěn)定性,必須深入研究其影響因素并采取合理的工程措施,如削坡、減重、反壓、排水等.

公路路堤邊坡的設(shè)計(jì)是保障工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素,不僅對(duì)路基本體的穩(wěn)定起到重要控制作用,對(duì)路面結(jié)構(gòu)功能的正常發(fā)揮及工程造價(jià)等也具有重要意義。目前采用的路堤邊坡穩(wěn)定性分析方法基本可分為2大類(lèi):一是科研中應(yīng)用較多的數(shù)值法,通過(guò)建立路堤土體的本構(gòu)模型,結(jié)合試驗(yàn)求取土體的物理力學(xué)參數(shù),再設(shè)置邊界條件應(yīng)用有限單元法求出路基內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,通過(guò)理論解析法判定邊坡的穩(wěn)定性;二是工程中應(yīng)用較多的,不過(guò)多考慮土體本身特性,將邊坡滑動(dòng)土體看成剛體,整體沿平面或曲面產(chǎn)生滑動(dòng)破壞,如極限平衡法。要控制高路堤的穩(wěn)定性,必須深入研究其影響因素并采取合理的工程措施,如削坡、減重、反壓、排水等。

公路路堤邊坡的設(shè)計(jì)是保障工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素，不僅對(duì)路基本體的穩(wěn)定起到重要控制作用，對(duì)路面結(jié)構(gòu)功能的正常發(fā)揮及工程造價(jià)等也具有重要意義。目前采用的路提邊坡穩(wěn)定性分析方法基本可分為2大類(lèi)：一是科研中應(yīng)用較多的數(shù)值法，通過(guò)建立路提土體的本構(gòu)模型，結(jié)合試驗(yàn)求取土體的物理力學(xué)參數(shù)，再設(shè)置邊界條件應(yīng)用有限單元法求出路基內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。通過(guò)理論解析法判定邊坡的穩(wěn)定性：二是工程中應(yīng)用較鄉(xiāng)的，不過(guò)多考慮土體本身特性，將邊坡滑動(dòng)土體看成剛體，整體沿平面或曲面產(chǎn)生滑動(dòng)破壞，如極限平衡法。要控制高路提的穩(wěn)定性，必須深入研究其影響因素并采取合理的工程措施。如削坡、減重、反壓、排水等。

公路路堤邊坡的設(shè)計(jì)是保障工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素，不僅對(duì)路基本體的穩(wěn)定起到重要控制作用，對(duì)路面結(jié)構(gòu)功能的正常發(fā)揮及工程造價(jià)等也具有重要意義。目前采用的路提邊坡穩(wěn)定性分析方法基本可分為2大類(lèi)：一是科研中應(yīng)用較多的數(shù)值法，通過(guò)建立路提土體的本構(gòu)模型，結(jié)合試驗(yàn)求取土體的物理力學(xué)參數(shù)，再設(shè)置邊界條件應(yīng)用有限單元法求出路基內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。通過(guò)理論解析法判定邊坡的穩(wěn)定性：二是工程中應(yīng)用較鄉(xiāng)的，不過(guò)多考慮土體本身特性，將邊坡滑動(dòng)土體看成剛體，整體沿平面或曲面產(chǎn)生滑動(dòng)破壞，如極限平衡法。要控制高路提的穩(wěn)定性，必須深入研究其影響因素并采取合理的工程措施。如削坡、減重、反壓、排水等。

介紹了影響路基邊坡穩(wěn)定性的因素,并對(duì)路基邊坡穩(wěn)定性的分析方法進(jìn)行了探討。

近十年來(lái),邊坡生態(tài)防護(hù)在我國(guó)從無(wú)到有,已是蓬勃發(fā)展?？紤]植物對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響,提出新的邊坡穩(wěn)定性分析方法,是邊坡生態(tài)防護(hù)事業(yè)的迫切需要。在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上,提出了一套新的適用于有植被覆蓋的沙質(zhì)土壤邊坡的穩(wěn)定分析方法和步驟。該方法較充分地考慮了邊坡植被根系在土中的分布規(guī)律和對(duì)提高邊坡土體抗剪強(qiáng)度的作用,具有較好的應(yīng)用前景。

非線性?xún)?yōu)化方法主要缺陷在于當(dāng)邊坡土層為非均質(zhì)復(fù)雜條件時(shí),無(wú)法保證搜索到安全系數(shù)的全局最小解,而只能搜索到局部極小解?；谶z傳算法,建立了搜索巖土邊坡穩(wěn)定性分析最小安全系數(shù)和滑移面中心坐標(biāo)與半徑的數(shù)值方法。問(wèn)題的可行解在變量搜索區(qū)間內(nèi)搜索,包括滑弧的圓心坐標(biāo)和半徑。數(shù)值模擬結(jié)果表明,遺傳算法搜索到的邊坡穩(wěn)定最小安全系數(shù)與理論解是一致的。

在巖土邊坡穩(wěn)定性分析中,最常用的搜索臨界滑移面的方法是基于傳統(tǒng)的非線性?xún)?yōu)化方法。非線性?xún)?yōu)化方法主要缺陷在于當(dāng)邊坡土層為非均質(zhì)復(fù)雜條件時(shí),無(wú)法保證搜索到安全系數(shù)的全局最小解,而只能搜索到局部極小解?；谶z傳算法,建立了搜索巖土邊坡穩(wěn)定性分析最小安全系數(shù)和滑移面中心坐標(biāo)與半徑的數(shù)值方法。問(wèn)題的可行解在變量搜索區(qū)間內(nèi)搜索,包括滑弧的圓心坐標(biāo)和半徑。數(shù)值模擬結(jié)果表明,遺傳算法搜索到的邊坡穩(wěn)定最小安全系數(shù)與理論解是一致的。

巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析方法及工程應(yīng)用

伴隨著公路建設(shè)、橋梁建設(shè)、水利建設(shè)等現(xiàn)代常見(jiàn)的工程建設(shè)越來(lái)越注重工程質(zhì)量,邊坡穩(wěn)定性成為衡量其工程質(zhì)量的一個(gè)十分重要的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其的分析方法也日益豐富,準(zhǔn)確性也不斷提高。

以某鐵路棄土場(chǎng)為背景,利用有限元軟件abaqus與巖土工程軟件geo-slope對(duì)棄土堆穩(wěn)定性進(jìn)行了計(jì)算分析.結(jié)果表明:利用強(qiáng)度折減法和極限平衡法計(jì)算所得安全系數(shù)均大于1.35,邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài),兩種計(jì)算方法所得結(jié)果基本一致.

介紹了巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性研究的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀及常用穩(wěn)定性分析方法。結(jié)合工程實(shí)例,分別用極限平衡法和有限元數(shù)值法,綜合考慮兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn),對(duì)紅砂巖高陡邊坡進(jìn)行全面的穩(wěn)定性分析,并針對(duì)性的提出經(jīng)濟(jì)合理的治理方案。