一种基于模糊理论的区域性高边坡稳定性评价方法

合集下载

边坡稳定性分析方法

边坡稳定性分析方法

边坡稳定性分析方法1.1 概述边坡稳定性分析是边坡工程研究的核心问题,一直是岩土工程研究的的一个热点问题。

边坡稳定性分析方法经过近百年的发展,其原有的研究不断完善,同时新的理论和方法不断引入,特别是近代计算机技术和数值分析方法的飞速发展给其带来了质的提高。

边坡稳定性研究进入了前所未有的阶段。

任何一个研究体系都是由简单到复杂,由宏观到微观,由整体到局部。

对于边坡稳定性研究,在其基础理论的前提下,边坡稳定分析方法从二维扩展到三维,更符合工程的实际情况;由于一些新理论和新方法的出现,如可靠度理论和对边坡工程中不确定性的认识,边坡稳定分析方法由确定性分析向不确定性分析发展。

同时,由于边坡工程的复杂性,边坡稳定评价不能依赖于单一方法,边坡的稳定性评价也由单一方法向综合评价分析发展。

1.2 边坡稳定性分析方法边坡稳定性分析方法很多,归结起来可分为两类:即确定性方法和不确定性方法, 确定性方法是边坡稳定性研究的基本方法,它包括极限平衡分析法、极限分析法、数值分析法。

不确定性方法主要有随机概率分析法等。

1.2.1 极限平衡分析法极限平衡法是边坡稳定分析的传统方法,通过安全系数定量评价边坡的稳定性,由于安全系数的直观性,被工程界广泛应用。

该法基于刚塑性理论,只注重土体破坏瞬间的变形机制,而不关心土体变形过程,只要求满足力和力矩的平衡、Mohr-Coulomb准则。

其分析问题的基本思路:先根据经验和理论预设一个可能形状的滑动面,通过分析在临近破坏情况下,土体外力与内部强度所提供抗力之间的平衡,计算土体在自身荷载作用下的边坡稳定性过程。

极限平衡法没有考虑土体本身的应力—应变关系,不能反映边坡变形破坏的过程,但由于其概念简单明了,且在计算方法上形成了大量的计算经验和计算模型,计算结果也已经达到了很高的精度。

因此,该法目前仍为边坡稳定性分析最主要的分析方法。

在工程实践中,可根据边坡破坏滑动面的形态来选择相应的极限平衡法。

基于模糊综合评价的露天矿山边坡稳定性分析

基于模糊综合评价的露天矿山边坡稳定性分析

基于模糊综合评价的露天矿山边坡稳定性分析摘要:露天矿边坡是露天采矿的一个重要组成部分,边坡的稳定性直接影响采矿的安全和施工进度,而边坡的稳定性受多种因素限制而具有诸多不确定性。

本文从基础理论上简述了模糊综合评价的概况,分析了影响边坡稳定性的众多因素,分析如何运用模糊综合评价体系针对众多影响因素作出评价分析。

最后,通过实例论证的方式,用本评价体系对大石头露天煤矿进行相应的分析评价,结果较好的反映了该露天矿山边坡的实际情况,为相关应用和实验提供一定借鉴。

关键词:露天矿山;边坡稳定性;边坡失稳;模糊综合评价前言矿产资源是国民经济发展的基础性资源,我国矿山开采已进入高潮阶段,随着开采技术条件的变化,开采过程中的边坡安全问题却日渐突出,边坡稳定作为露天开采中的重要安全因素,其稳定控制技术就显得尤为重要。

露天矿边坡的稳定与否直接影响了矿山安全安全,若未对边坡稳定性做好预估和控制工作,极易发生边坡滑塌。

因此,需要在开采前针对矿山矿体走向、构造、水文地质等情况,做好边坡的稳定性分析,并采取一定的边坡稳定措施,保证露天矿山的安全有序开采。

1 简述模糊综合评价和露天矿山边坡稳定性1.1模糊综合评价的基本理论模糊综合评价法是一种基于模糊数学而建立的综合分析方法。

该评价方法根据模糊数学的隶属度理论把因素个体单位转化为评价的质量单位,即用模糊数学对影响边坡稳定性的因素或单位做出量化评估。

它具有结果明确、系统性强以及统计便捷的特点,主要用于解决模糊的、难以量化的疑难问题;适合各种非确定性问题的解决;模糊集合是由在一定程度上由属于它的因素构成的,从隶属到不隶属的转变,是软性、象性的转化,是具有一定不可预知性的变化。

在日常生活中也存在着很多不能被人类简单与之定义的元素。

对于一些问题的产生不能运用传统的、单一的方式去判断和解决,需要借助科学的归类和计算方法进行更为精准的分析和判断,针对不确定因素所带来的不确定影响,减少事物的不确定性,以便于更好的增加对未知事件的预判,防患于未然。

模糊综合评判法在边坡治理效果评价中的应用

模糊综合评判法在边坡治理效果评价中的应用
边坡稳定是工程建设中经常遇到的、 老而常新 的问题, 原因在于影响边坡稳定性的因素复杂且具 有模糊不确定性。边坡失稳具有频发、 群发、 突发 和破坏性大的特点, 边坡破坏也因此与火山喷发、 地震一同被列为当今世界三大地质灾害[1]。 华光潭梯级水电站位于浙江临安境内的浙西 大峡谷之中, 由于选址论证阶段未发现一级发电厂 房后边坡为疑似的古变形体, 在电站建设及运营阶 段坡体出现严重位移变形, 稳定性问题十分突出。 相关单位立即采取了完善坡面、 坡内排水系统和锚 固坡脚等治理措施, 并委托高校建立了多尺度、 广 角度的坡体变形监测网络 [2] , 对边坡的变形位移进 行实时监测。利用地下水位、 地表和坡内位移的 监测数据, 结合影响边坡稳定的自然、 人为各方 面因素, 建立了边坡稳定性评价的模糊综合评判
B = A∙R
上述过程是针对评判系统较简单的情况, 当需
(1)

2017㊃4 大坝与安全
47
By ZHAO Quan:Application of fuzzy comprehensive method in effect evaluation of slope treatment (5) 内部 (坡内) 变形 (U5) 。边坡内部变形监测
中图分类号: TV698.2 文献标志码: B
Key words: monitoring data; fuzzy mathematics; treatment effect; comprehensive evaluation
文章编号: 1671-1092 (2017) 04-0047-05
0 引 言
Title: Application of fuzzy comprehensive evaluation method in effect evaluation of slope treatment// by ZHAO Quan// Zhejiang Zheneng Huaguangtan Hydroelectric Power Co., Ltd. Abstract: For water conservancy and hydropower projects, the stability of slope is a common issue, wor⁃ thy of further study. Because the calculation parameters cannot be accurately chosen, the complex natu⁃ ral and man factors that affect slope stability cannot be fully considered, the widely used mechanical cal⁃ culation methods, such as limit equilibrium method, have certain limitations. In this paper, various un⁃ certain factors affecting the slope stability are analyzed. Based on the monitoring data, fuzzy comprehen⁃ sive evaluation method is used to evaluate the treatment effect of slope behind first powerhouse of Hua⁃ guangtan hydropower station. The results show that the slope stability has been improved obviously after the treatment, and the expected effect has been achieved.

22 基于AHP的模糊评判法在边坡稳定性评价中的应用

22 基于AHP的模糊评判法在边坡稳定性评价中的应用
⎡ f 11 ⎢f F = ⎢ 21 ⎢ # ⎢ ⎣ f m1 f 12 " f 1m ⎤ f 22 " f 2 m ⎥ ⎥ # % # ⎥ ⎥ f m 2 " f mm ⎦
( xi ≤ yic ) ( yi1>xi>yic ) ( xi ≥ y i1 ) ( yih = yic ) ( yi1>yih>yic ) ( yih = yi1 ) (2) (1)
以比较顺利的求出其相对隶属度。比如可用 0.5 表 示两者同等重要,其意义为两者各占 50%;用 0.6 表示一者比另一者稍重要,其意义为一者占 60%, 而另一者占 40%;……,这样标度能客观的描述两 者之间的重要程度而不至于在计算分析中将它们之 间关系进一步扩大,同时还可以根据其表达的意思 推求各重要程度的相对隶属度如表 1 所示,表中两 标度之间还可插入进一步细分的标度值。
针对不同的情况,相对隶属度的求法比较多, 由于本文所采用的指标不是单一的越大越优型或越 小越优型,而是一部分指标属于越大越优型,而另
分析的基础上,本文针对隔河岩电站厂房高边坡的 实际情况,选取对研究有重要意义的 2 级 4 类 12 项
图1 Fig.1
边坡稳定性评价层次分析图
Analytical diagram of analytical hierarchy processes for slope stability evaluation
第 26 卷 增 1 2007 年 7 月
岩石力学与工程学报 Chinese Journal of Rock Mechanics.26 Supp.1 July,2007
基于 AHP 的模糊评判法在边坡稳定性 评价中的应用
黄建文 1,李建林 2,周宜红 1
(1. 武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北 武汉 430072;2. 三峡大学 土木水电学院,湖北 宜昌 443002)

浅谈边坡稳定性分析的常用方法

浅谈边坡稳定性分析的常用方法
[ 关键 词 ] 坡 稳 定 性 边
0 引言 .
极 限 平 衡 分 析 法 数 值 计 算 方 法 方 法 和可 靠 尺度 描 述 边 坡 工程 系 统 的 质 量 。 模 糊 数 学 法 是 将 模 糊 理 论 应 用 于 边 坡 稳 定 性 分 析 中 ,用 隶 属 函数 代替确定性分析法 中非 此即彼 的量 ,对那些边 界不清的过渡 问题进行 描述 ,应用模糊模式识 别和模糊聚类分析方 法对影响边坡稳定 的因素 进行分析 , 最后用综合评价理论对边坡稳定性进行 总的评 价。 但其各个 因素 的权 重 分 配 多 由经 验 确 定 , 观 判 断性 较大 。 主 灰 色 预 测 系 统 法 是 将 边 坡 视 为 一 个 灰 色 系 统 ,根 据 影 响 边 坡 稳 定 性 的不确定性 因素之 间发展状态 的相似或相 异程序 ,来衡量各个 因素 间 的关 联 程 序 , 定 它 们 对 边 坡 稳 定 性 影 响 的 主 次 关 系 , 而 对 边 坡 的 确 从 稳定进行分析 。 24免疫粒子群算法 . 粒 子 群 算 法 是 一 种 基 于 种 群 搜 索 策 略 的全 局优 化 算 法 ,其 算 法 简 单, 参数 少 , 有 较强 的全 局 优 化 能力 具 。它 属 于 人 工智 能 预 测 方 法 , 个 一 “ 子 ” 是 问题 域 的优 化 解 , 有 位 置 和 速 度 变 量 , 决 定 其 飞 翔 的方 粒 就 具 以 向和距离 , 根据粒子 的适应值 比较 , 追随种群 中的最优 粒子进行 自适应 搜索 , 不断迭代找到最优解。运用免疫粒子群算法进行边坡稳定性分析 , 能够有效 、 准确地确定临界滑动面位置 , 具有较好 的全局搜索能力日 。 25重 度 增 加 法 . 根 据 我 国学 者 郑 颖 人 院 士 的研 究 , 度 折 减 法 的 基 本 原 理 是 : 理 强 在 想弹 塑性 有限元计 算中将边 坡岩土 体抗剪 切强度参数 ( c粘聚 力 , ( p内 摩擦角) 渐降低直到其达 到破 坏状态为止 , 逐 程序 可以 自动根 据弹塑性 计算结果得到破坏滑动面 , 同时得到边坡 的强度储备安全 系数 F 。对 c , ‘的 折 减 如 公 式 () P 1: c cF ' / ‘=p = p  ̄F / () 1 重度增加 法的计算原 理… 与强度折减 法正好相反 , 重度增加 法是 保持岩土体 的抗剪 强度指标 c ( , p为常数 ,通 过逐步增加 重力加速度 g 的 方 式 , 复 进 行 有 限 元 分 析 , 至 边 坡 达 到 临 界 破 坏 状 态 , 时 采 用 反 直 此 的 重 力 加 速 度 , 实 际重 力 加 速 度 鼬 之 比 即 为该 边 坡 的 安 全 系 数 , 与 即

边坡稳定性评价方法综述

边坡稳定性评价方法综述

边坡稳定性评价方法综述摘要:随着岩土工程技术的进步,涌现了许多新的边坡稳定性分析方法,本文梳理了常见的边坡稳定性分析方法,分析与归纳各类评价方法的优缺点与适用条件,为合理选择边坡稳定性评价方法提供借鉴。

关键词:边坡稳定性,评价方法1引言随着人类工程活动对工程地质条件改造的日趋频繁和范围的不断扩展,在露天矿开采、水利水电、陆地交通和城市开发建设等方面都出现了大量的边坡工程。

边坡稳定性问题一直是岩土工程的一个重要研究内容,而边坡稳定性评价结果的正确与否直接关系到边坡工程的成败。

本文在分析总结近年来边坡稳定性评价方法的基础上,对边坡稳定性评价方法进行分类,旨在为合理选择边坡稳定性评价方法提供借鉴。

2边坡稳定性评价方法分类边坡稳定性评价应分析边坡的变形破坏模式,确定不同评价方法的适用范围与条件,才能对边坡工程的设计与施工恰当地选用评价方法提供指导意义。

传统的边坡稳定性评价方法分为两大类:定性评价方法与定量评价方法。

3定性评价方法工程地质定性分析法是边坡稳定性评价中起源最早,主要用于工程早期确定方案时的一种定性评价方法。

工程地质定性分析法以岩土工程勘察资料为基础,分析边坡岩土体的地质成因,筛选出影响边坡稳定性的主要因素,建立边坡工程地质模型,推测其可能的变形破坏模式,定性评价稳定性及其演变趋势。

对于地质条件相对简单的岩土质边坡,该法可直接得出可供工程设计和施工使用的结论;对于地质条件相对复杂的情形,该法在确定滑坡模式和变形机制方面具有明显优势,可为进一步定量计算边坡稳定性奠定基础。

定性评价方法中最常用的为工程地质类比法和边坡稳定性图解法。

3.1工程地质类比法工程地质类比法属于定性分析,其内容有历史分析法、因素类比法、类型比较法和边坡评比法等。

该方法主要通过岩土工程勘察,首先对工程地质条件进行分析。

如对有关地层岩性、地质构造、地形地貌等因素进行综合调查、分类,对已有的边坡破坏现象进行广泛的调查研究,了解其成因、影响因素、发展规律等;并分析研究工程地质因素的相似性和差异性;然后结合所要研究的边坡进行对比,得出稳定性分析和评价结果。

边坡稳定性模糊数学评价方法的应用

边坡稳定性模糊数学评价方法的应用

, i= 1 , 2 , (, r
Um 1 Um 2 ( Umm 对于式 ( 1 ) 的数学模型 , 分别给予分级的隶属 函数数值 p i = ( i= 1, 2 , (, m ) , 再根据指标因素间 的关系及重要性 , 分配权数 g i ( i = 1 , 2 , (, n ), 这样 就得到集合 D 上的模糊关系 : g 1p 1, g2 p 1, (, gn p 1 U= g 1p 2, g2 p 2, (, gn p 2 ( ( ( ( ( 2)
根据评判值和分类等级之间的关系可判断出 , 西帮边坡 342 剖面模糊评判值为 65 . 43 , 表明边坡 处于一般和中等稳定状态之间 , 偏于一般稳定状态。 西帮边坡 344 、 346、 348 剖面的 模糊评判 值均位于 64~ 65 之间。表明边坡都处于一般与不稳定状态 之间, 而偏于一般稳定状态 , 但如有诱发滑坡产生的 因素, 仍存在产生滑坡可能性。 4 结束语 由于影响露天矿边坡稳定性的因素十分复杂 , 其中存在诸多因素的随机性和不确定性, 因此 , 边坡 稳定性分析是不确定性问题 , 采用模糊综合评判方 法 , 对边坡进行分析、 预测具有一定的优势。本文建 立了边坡稳定性模糊模型 , 对其进行了模糊综合评 价 , 工程实例分析表明 , 该方法理论正确, 简单可行 , 有一定的借鉴和应用价值。 但要准确地评价某个边坡的稳定性, 应全面考 虑影响边坡稳定性的因素指标 , 并与其它分析方法 所得结果进行综合对比 , 才能得出较为符合实际情 况的结论, 从而对边坡稳定性做出客观评价。 参考文献:
从表 2 中可以取得第 i个边坡稳定性级别向量 得第 j 个分量 g i p i 就是因素 E i 在 i级别上的每一个 指数, 每个级别的各个指数之和 P 就是判别边坡稳 定性等级的评判值, 它标志着对应边坡稳定性分类 情况。 3 布沼坝露天边坡稳定性评价 布沼坝露天煤矿是小龙潭煤田的一部分 , 小龙 潭煤田是新第三纪小龙潭煤系地层构成的山间向斜 盆地, 此盆地为一北东向椭圆形向斜构造 , 向斜长轴 方向为 北东 , 西 南, 全长 约 5 km, 短 轴方 向 为北 西 , 南东, 区内有 3 条较大的断层 : F2、 F 3、 F4, 形成

边坡稳定性分析方法及其适用条件

边坡稳定性分析方法及其适用条件

边坡稳定性分析方法及其适用条件(总10页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--边坡稳定性分析方法及其适用条件摘要:边坡是一种自然地质体,在外力的作用下,边坡将沿其裂隙等一些不稳定结构面产生滑移,当土体内部某一面上的滑动力超过土体抗滑动的能力,将导致边坡的失稳。

边坡稳定性分析是岩土工程的一个重要研究内容,并已经形成一个应用研究课题,本文对目前边坡稳定性分析中所采用的各种方法进行了归纳,并阐述了其适用条件。

关键词:边坡稳定性分析方法适用条件正文:一、工程地质类比法工程地质类比法,又称工程地质比拟法,属于定性分析,其内容有历史分析法、因素类比法、类型比较法和边坡评比法等。

该方法主要通过工程地质勘察,首先对工程地质条件进行分析,如对有关地层岩性、地质构造、地形地貌等因素进行综合调查和分类,对已有的边坡破坏现象进行广泛的调查研究,了解其成因、影响因素和发展规律等;并分析研究工程地质因素的相似性和差异性;然后结合所要研究的边坡进行对比,得出稳定性分析和评价。

其优点是综合考虑各种影响边坡稳定的因素,迅速地对边坡稳定性及其发展趋势作出估计和预测;缺点是类比条件因地而异,经验性强,没有数量界限。

适用条件:在地质条件复杂地区,勘测工作初期缺乏资料时,都常使用工程地质类比法,对边坡稳定性进行分区并作出相应的定性评价,因此,需要有丰富实践经验的地质工作者,才能掌握好这种方法。

二、极限分析法应用理想塑性体或刚塑性体处于极限状态的极小值原理和极大值原理来求解理想塑性体的极限荷载的一种分析方法。

它在土坡稳定分析时,假定土体为刚塑性体,且不必了解变形的全过程,当土体应力小于屈服应力时,它不产生变形,但达到屈服应力,即使应力不变,土体将产生无限制的变形,造成土坡失稳而发生破坏。

其最大优点是考虑了材料应力—应变关系,以极限状态时自重和外荷载所做的功等于滑裂面上阻力所消耗的功为条件,结合塑性极限分析的上、下限定理求得边坡极限荷载与安全系数。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
法 确 定 该 指 标 体 系 中评 价 指标 的权 值 , 据 二 级 模 糊 综 合 评判 法 和 最 大 隶 属 度 原 则 , 立 区域 性 高边 坡稳 定 性 的 根 建 模 糊 综 合 评 价 模 型 。工 程 实 例 表 明 : 为 一 种 具 有 普 遍 意 义 的 高边 坡稳 定 性 评 价 方 法 , 于模 糊 理论 的 区 域性 高 作 基 边 坡 综 合 评 价 方 法 是 山 区公 路 铁 路 沿 线 高边 坡稳 定 性 评 价 的 有 效 方 法 , 仅 能 为 工 程 选 线 服 务 , 可 为 区 域性 高 不 也 边 坡 的优 化 设 计 提 供 依 据 。
关 键 词 :区域 性 高 边 坡 ; 定 性 评 价 ;层 次 分 析 法 ; 糊 综 合 评 判 稳 模
中图分类号 : TU4 3 4 :U2 3 1 1 . 文 献 标 志码 :A d i1 . 9 9 ji n i 0 — 3 0 2 1 . 3 0 4 o : 0 3 6 / .s . 0 18 6 . 0 0 0 . 1 s
第 3 2卷 第 3期 20 10年 6月




Vo1 3 N O .2 .3
J OURNAL OF TH E CHI NA RAI LW AY SOCI ETY
J n ue
2 1 00
文 章 编 号 :i 0 — 3 0 2 1 ) 30 7 — 7 0 18 6 (:The m e ho o v l to t b l y o e on lhi l p s i o i e t d f re a ua i n ofs a ii fr gi a gh s o e s pr v d d.Ta ng t gh s o e — t ki he hi l p s a l ng t e W a — a g Ex r s wa n Cho qi s a x m p e,t o h a a yzn x s i g g o og c lm a e i l o h n Li n p e s y i ng ng a n e a l hr ug n l i g e itn e l ia t ra s a d fe d i e tg to a a,t i de y t m o v l a i g hi l p s s a lt nd r t e a t lg o o c l n il nv s i a i n d t he n x s s e f r e a u tn gh s o e t biiy u e h c ua e l gia c nd to n m o t i ou r a s buit Th i ht o he nd c s i e e mi d by t a ytc H ir r hy o ii ns i un a n s a e s i l. e we g f t i i e s d t r ne he An l i e a c

种基 于模糊理论 的区域性高边坡稳定 性评价 方法
孙 书伟 , 朱 本 珍 马 惠 民 ,
( .清 华 大 学 水 利 水 电 工程 系 , 京 1 0 8 ;2 1 北 00 4 .中铁 西 北 科 学 研 究 院 有 限 公 司 ,甘肃 兰 州 70 0 ) 3 0 0

2 No t we t Re e r h I s iu e Co . r h s s a c n tt t mp n mie fCh n iwa g n e i g Co p r to a y Li t d o i a Ral y En i e r n r o a i n,La z o 3 0 0,Ch n ) n h u70 0 ia
( .De a t n fHy r ui a d Hy r p we n ie r g 1 p rme t d a l n d o o rE gn ei ,Ts g u ie s y e ig 1 0 8 , ia o c n i h aUnv ri ,B in 0 0 4 Chn ; n t j
ss o he t — t g om p e nsve f z va u to t d a he m a i um e b r h p e r e p i i e i ft wo s a e c r he i uz y e l a i n me ho nd t xm m m e s i d g e rncpl . Ca e s u ho h t sa h gh s o t biiy e a u to t d o e r lsgniia e,t om p e e i e e s t dy s ws t a ,a i l pes a lt v l a i n me ho fg ne a i fc nc hec r h nsv — v l ton me h a e n t u z h o y i ei b e a fe tv o e o lhi l pe l ng r iwa s a d aua i t od b s d o he f z y t e r s r la l nd e f c i e f r r gi na gh s o s a o a l y n e pr s wa n mou ano r a n r s c f r ut e e to nd op i ie sg x e s ys i nt i us a e s i e pe to o e s l c i n a tm z d de i n.
M e h d Ba e n Fu z e r o a u to t o s d o z y Th o y f r Ev l a i n o g o a g l p s S a lt f Re i n lHi h S o e t biiy
SU N Shu w e , ZH U n— he M A uir i — i Be z n。, H — n a
P o es r c s .Th o rh n ief zy e au to d l o d ig r go a ih so e tb l y i b i n t eb — e c mp e e sv u z v la in mo e rj g n e in l g l p ssa i t s ul o h a f u h i t
要 : 绍 一 种 区域 性 高边 坡 稳定 性 的 评 价 方 法 。 以重 庆 万 梁 高 速 公 路 沿 线 高 边 坡 为 例 , 过 对 野 外 现 场 调 介 通
查 资 料 与 已 有 地 质 资 料 的 分 析 , 立 山 区 实 际 地 质 环 境 条 件 下 高 边 坡 稳 定 性 评 价 的 指 标 体 系 。利 用 层 次 分 析 方 建
相关文档
最新文档