边坡稳定性分析方法及其适用条件资料

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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。

三、极限平衡法

该法将滑体作为刚体分析其沿滑动面的平衡状态,计算简单。但由于边坡体的复杂性,计算时模型的建立与参数的选取不可避免地使计算结果与实际结果不吻合。常用的方法有如下几种。

1瑞典条分法。基本假定:A边坡稳定为平面应变问题;B滑动面为圆弧;C计算圆弧面安全系数时,将条块重量向滑面法向分解来求法向力。该方法不考虑条间力的作用,仅能满足滑动体的力矩平衡条件,产生的误差使安全系数偏低。

优缺点:在不能给出应力作用下的结构图像的情况下,仍能对结构的稳定性给出较精确的结论,分析失稳边坡反算的强度参数与室内试验吻合度较好,使分析程序更加可信;但需要先知道滑动面的大致位置和形状,对于均质土坡可以通过搜索迭代确定其危险滑动面,但是对于岩质边坡,由于其结构和构造比较复杂,难以准确确定其滑动

面的位置而且确定时也带来很大随机性,这就给岩质边坡的稳定性分析带来较大困难。

2改进的条分法

①Bishop条分法。在瑞典条分法的基础上做了改进,假定滑面形状为滑裂圆弧面、条块之间仅有水平作用力而无垂向作用力,即条块在滑动过程中无垂向的相对运动趋势。

该法的安全系数比瑞典条分法的精度较高,适用于圆弧形滑裂面。

②Sarma法是极限平衡法的最新发展。基本理念是边坡岩体除非

沿一个理想的平面或圆弧面滑动,方可视为一个完整的刚体运动,否则必须先破裂为多块可相对滑动的块体才发生滑动。

该方法可用于各种形状滑动面的边坡分析,可根据岩体实际存在的断层、节理和层面等结构面划分条块,并可根据坡体内的各类结构面划分条块,但不要求各条块保持垂直,计算较接近实际,但我国由于缺乏经验而影响了推广使用。

③斯宾塞法。假定条块之间的作用力方向相同,满足力矩与力的平衡条件,克服了其他方法中仅适用对称问题的缺陷,不需已知滑动方向,且可根据滑面的几何特征进一步获得各条块局部的稳定性系数及其潜在的滑动方向。

④摩根斯坦普赖斯法。分析任意曲线形状的滑面,假设潜在的滑坡体划分为无限小宽的条块,基于构建的力和力矩平衡微分方程以确定潜在滑移面的法向应力及边坡稳定性安全系数。但收敛慢,需经多次演算方能满足极限平衡条件。

⑤传递系数法。是我国自主研发的适用边坡稳定性分析方法,可使单个条块与整个滑坡体均满足平衡方程,计算简单,精度偏低。同时,极限平衡法也存在着一定的局限性:其一,需要事先假设边坡中存在的滑动面(圆弧法或折线法);其二,无法考虑土体与支护结构之间的作用及其变形协调关系;其三,不能计算边坡及支护结构的位移情况。该方法模型简单、计算公式简捷、可以解决各种复杂剖面形状、能考虑各种加载形式的优点,因此得到广泛的应用。但对于复杂的地质情况则不适用!

极限平衡理论边坡稳定性分析方法基本条件的比较

四、数值分析法

随着计算机技术的发展,很多数值计算方法都用到边坡稳定分析中。该法在处理非均质、非线性、复杂边界边坡时,通过计算机处理获得岩土体应力应变关系,且能模拟边坡的开挖、支护及地下水渗流等以分析岩土体间及与支护结构间的相互作用。常用的方法有如下几种:

(1)有限元法(FEM)。

该法为边坡稳定分析中采用较多的方法,可用于求解弹性、弹塑性、粘弹塑性、粘塑性等问题。将连续系统分割为有限个分区或单元,对每个单元提出一个近似解,再将所有单元按标准方法组合为一个与原有系统近似的系统,基于等价于微分方程的积分原理组建节点平衡

方程组,并利用虚功原理与最小势能原理求解。

(2)边界元法(BEM)。

基于格林定理等在边界上对潜在滑坡体进行单元划分,通过边界积分方程转换为线性方程组,由解析公式求出模型中任意点的解。其特点是对无限域或半无限域问题有优势,适用于小变形均质连续介质。

(3)离散单元法 (DEM)。

该法为用于岩土体稳定性分析的一种动态数值分析方法,适合节理岩体应力、变形分析。将边坡体离散为若干个块体单元(离散单元法的单元,从性质上分,可以是刚性的,也可以是非刚性的;从几何形状上分,可以是任意多边形,也可以是圆形),通过单元间接触关系建立位移与力的相互作用规律,并通过迭代利用显式时间差分法求解动力平衡方程,利用计算机的辅助功能表示边坡体的应力应变关系、应力场及位移场等参数量的变化过程,对求解线性大位移与动力稳定问题有较大优势,但显式时间差分法中时步的选取影响计算结果精确度。

(4)快速拉格朗日分析法(FLAC)。

该法源于流体力学,是研究某一流体质点在任一段时间内的运动轨迹、流速、加速度等特性,能较好地考虑岩土体的大变形与不连续性,求解速度快,适合求解非线性大变形问题,但在计算边界与网格的划分上有随意性。

(5)不连续变形分析法(DDA)。

是用类似离散元的块体来模拟被不连续面分割的块体的一种新的离散型数值分析方法,采用变分原理建立系统平衡方程,基于最小势能原理对势能泛函取最小值求得,具有有限元与离散单元法两者的部分优点。由于该法引入了非连续接触和惯性力,基于运动学方法和考虑了时间因素,可计算静力和动力问题、破坏前的小位移与破坏后的大位移。但在分析问题时常将研究对象完全离散,不太适合连续与半连续问题的分析,同时由于岩体种类繁多、性质复杂,计算的时步对结果影响很大且耗用大量的计算机内存及计算时间。

(6)有限差分法(FDM)。

将求解域划分为差分网格,用有限个网格节点代替连续的求解域,再将偏微分方程的导数用差商代替,推导出含有离散点上有限个未知数的差分方程组。该解即为微分方程的数值近似解。

(7)无界元法(IDEM)。

主要解决有限元在计算时难以确定的计算范围及边界条件,可作为有限元法的推广。基于一些形函数和位移插值函数,能反映无穷远处的边界条件,广泛应用于求解动力及不连续问题等。

(8)数值流形元法(NMM)。

基于最小位能原理与现代数学分析理论为基础的一种新的数值分析方法,以拓扑流形和微分流形为基础,利用有限覆盖将连续与非连续的计算统一到数值流形中,吸收了有限元与不连续变形分析法的优点,可计算不连续体的大变形、块体接触、大块体运动,同时可显示应力应变关系及变形的发展过程。

五、其他方法

1、模糊数学方法

模糊理论是应用模糊变换原理和最大隶属度原则,综合考虑被评事物或其属性的相关因素,进而进行等级或级别评价。边坡性质及稳定性的界限是不清楚的,具有相当的模糊性,故可采用此理论进行研究。此法的难点在于相关因素及各因素的边界值的确定。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,最后用综合评判理论对边坡稳定性进行总的评价。缺点是备择集一般取稳定、基本稳定、不稳定3种状态,因而对边坡的评判较笼统,同时,由于隶属函数是依据一些基本原则确定,权重的分配多由经验确定,因而主观性较大。

模糊数学方法一般适应于外延不明确,内涵明确的对象。

2、遗传算法

最早由 Michigan大学的 Holland等教授创立,是基于自然选择和基因遗传学原理,模拟自然界生物进化过程提出的一种自适应随机性优化搜索算法,在岩土工程边坡稳定性分析计算中,寻找最危险的滑动面位置进行设计时,可以使用遗传算法。该方法需要较高的理论基础,它克服了传统分析方法容易进入局部极小化的缺点,是一种全局优化算法。

3、人工神经网络方法

人工神经网络技术方法具有自学习、自组织联想记忆功能和强容错性,运用网络存储的知识对边坡进行稳定性分析,为边坡稳定性智能化研究奠定了基础,人工神经网络是一种非线性动力学系统,具有较强的非线性映射能力#它可以对现有的工程经验进行自我学习,并将学习的结果存储在神经元的阈值和神经元间的连接权值中,给出启发式的推断结果。由于边坡稳定性问题是高度非线性的,因此在边坡岩体稳定性分析过程中,应根据实际情况选择参评因素,一方面要具有足够大的容量来学习记忆现有的工程经验;另一方面,神经网络也应该有足够强的泛化能力,能得出正确的结果,这就要求它具有能够同时处理确定性和非确定性信息的动态线性的功能,能识别出边坡的稳定状态,利用人工神经网络方法对边坡建立非线性网络结构,可以有效处理边坡工程中出现的一些非线性关系问题,较好地描述各参评因素之间复杂的非线性映射关系。

4、复合法

随着科学技术的发展,学科之间相互渗透,采用2种或2种以上的方法对边坡进行研究成为一种需要,任何一种分析方法都有其局限性,将多种方法结合起来,取长补短,是一种合理的发展趋势。例如,利用有限元数值分析和极限平衡理论分析均质和非均质简单边坡; 将边坡稳定性的条分法与有限元耦合分析方法结合起来建立评价边坡稳定性系统质量指标的求解体系。

参考文献:

[1]丁参军,张林洪,于国荣,张永祥.边坡稳定性分析方法研究现状与趋势[J].水电能源科学,2011,29(8):112-114

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[4]杨志刚,刘建刚,杜明亮.边坡稳定性分析方法综述[J].西部探矿工程. 2007, 2: 14-17

[5]丁参军,张林洪,于国荣,张永祥.边坡稳定性分析方法研究现状与趋势[J].水电能源科学.2011,29(8): 112-114

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边坡稳定性分析方法及其适用条件资料

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。 三、极限平衡法 该法将滑体作为刚体分析其沿滑动面的平衡状态,计算简单。但由于边坡体的复杂性,计算时模型的建立与参数的选取不可避免地使计算结果与实际结果不吻合。常用的方法有如下几种。 1瑞典条分法。基本假定:A边坡稳定为平面应变问题;B滑动面为圆弧;C计算圆弧面安全系数时,将条块重量向滑面法向分解来求法向力。该方法不考虑条间力的作用,仅能满足滑动体的力矩平衡条件,产生的误差使安全系数偏低。 优缺点:在不能给出应力作用下的结构图像的情况下,仍能对结构的稳定性给出较精确的结论,分析失稳边坡反算的强度参数与室内试验吻合度较好,使分析程序更加可信;但需要先知道滑动面的大致位置和形状,对于均质土坡可以通过搜索迭代确定其危险滑动面,但是对于岩质边坡,由于其结构和构造比较复杂,难以准确确定其滑动

【精品】第9章边坡稳定性分析

第9章边坡稳定性分析 学习指导:本章介绍了边坡的破坏类型,即:岩崩和岩滑;着重介绍了边坡稳定性分析与评价基本方法,包括圆弧法岩坡稳定分析、平面滑动法岩坡稳定分析、双平面滑动岩坡稳定分析、力多边形法岩坡稳定分析及近代理论计算法;介绍了岩坡处理的措施。 重点:1边坡的变形与破坏类型; 2影响边坡稳定性的因素; 3边坡稳定性分析与评价. 9。1边坡的变形与破坏类型 9。1.1概述

随着社会进步及经济发展,越来越多地在工程活动中涉及边坡工程问题,通过长期的工程实践,工程地质工作者已对边坡工程形成了比较完善的理论体系,并通过理论对人类工程活动,进行有效地指导。近年来,随着环境保护意识的增加及国际减轻自然灾害十年来的开展,人类已认识到:边坡诞生不仅仅是其本身的历史发展,而是与人类活动密切相关;人类在进行生产建设的同时,必须顾及到边坡的环境效应,并且把人类的发展置于环境之中,因而相继开展了工程活动与地质环境相互作用研究领域,在这些领域中,边坡作为地质工程的分支之一,一直是人们研究的重点课题之一。 在水电、交通、采矿等诸多的领域,边坡工程都是整体工程不可分割的部分,为保证工程运行安全及节约经费,广大学者对边坡的演化规律、边坡稳定性及滑坡预测预报等进行了广泛研究。然而,随着人类工程活动的规模扩大及经济建设的急剧发展,边坡工程中普遍出现了高陡边坡稳定性及大型灾害性滑坡预测问题。在我国,目前的露天采矿的人工边

坡已高达300—500m,而水电工程中遇到的天然边坡高度已达500—1000米,其中涉及的工程地质问题极为复杂,特别是在西南山区,边坡的变形、破坏极为普遍,滑坡灾害已成为一种常见的危害人民生命财产安全及工程正常运营的地质灾害。

事业单位考试---资料分析全攻略

资料分析全攻略 资料分析测验主要考察应试者对各种资料(主要是统计资料,包括图表和文字资料)进行准确理解与分析综合的能力。资料分析测验的基本方式是:首先提供一组资料,或是一段文字,在资料之后有几个问题,要求考生根据资料的信息,进行分析、比较、计算、处理,然后,从问题后面的四个备选答案中找出正确答案。 资料分析主要是对文字资料、统计表、统计图(条形统计图、圆形统计图、曲线图、网状图)等资料进行量化的比较和分析,这种类型的题目主要考察应试者对各种资料分析比较和量化处理的能力。需要提醒应试者注意的是,做这类题目的直接依据是试题提供的资料,切记不要脱离资料本身所提供的信息,不要凭自己个人的经验或非试题提供的同类信息作出判断,否则会严重影响考试成绩。 第一节文字资料分析 一、文字资料分析测验的解题技巧 (一)文字资料分析测验的考试内容 文字资料分析题是用陈述的方式将一系列相关信息罗列出来,要求考生对所提的问题进行解答,主要考查应试者对一段文字中的数据性、统计性资料进行综合分析与加工的能力。 文字资料分析题是资料分析测验中较难、较复杂的部分,因为它不像统计图像那样具有直观形象、一目了然等特点,其数据具有一定的“隐蔽性”,因为众多数据都隐藏包容在一段陈述中,需要应试者从中将需要的数据逐一找出,并将相关的数据串起来。这就要求应试者具备较强的阅读理解能力,能在较短的时间内迅速而准确地把握字里行间包含的各种数量关系及其逻辑关系,并进行分析、综合、判断才能得出准确的答案。通常要小心的是文字中的细节、伏笔,有些文字陷阱会误导应试者做出错误的选择。 (二)、文字资料分析测验的解题方法与技巧

在所有的资料分析题中,文字资料题是最不易处理的一种。在遇到这类题时,切忌一上来就找数据。因为这种题是一种叙述,叙述就有语意,有语意就可能让人误解。如果一上来就直奔数据,而对材料陈述的内容不屑一顾的话,很可能背离材料的本意和要求,造成失误。 做文字资料分析题,在拿到题目之后,首先要将题目通读一遍,用大脑分析哪些是重要的,哪些是次要的,然后仔细看一下后面的问题,与自己原先想的印证一下,接下来再有针对性的认真读一遍材料,最后,开始答题。这样做,一方面,可以准确地把握材料;另一方面,对材料中的各项数据及其各自的作用有了一个明确的认识。 有些人可能不喜欢做那些统计表的问题,面对大堆的数据觉得无从下手,而以为文字资料非常容易,这种想法常会导致在文字资料题上丢分。前面就已经说过,在资料分析中,最难的一类就是综合性的判断,统计表分析题只涉及对数字的比较和处理,虽说复杂点,却相对比较容易得分;而文字资料题却加上了对语意的把握和理解,也就是说,它比统计表又多了一个环节。这对那些急躁而又轻视文字资料的考生来说,确实是一个严峻的考验。 二、文字资料分析测验典型例题分析 [例题1] 请根据下面的文字资料回答下列问题: 从垂直高度来看,世界人口分布的不平衡性十分明显。海拔200米以下的陆地面积占27.8%,而居住在这一高度内的人口比重却占到56.2%,200米—500米高度的陆地面积占全部陆地的29.5%,而居住在这一高度内的人口为24%,500米—1000米高度的陆地占总面积的19%,人口占11.6%。也就是说,世界人口90%以上是居住在海拔1000米以下的比较低平的地区。尽管目前世界上最高的永久性居民已达海拔5000米的高度(南美洲的安第斯山区和我国西藏),最高城市也达到海拔3976米(波利维亚的波托西)。 1.居住在海拔200米—500米这一高度内的人口在总人口中所占的比例是:

深基坑边坡稳定性计算书

土坡稳定性计算书 本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。 计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算,由于该计算过程是大量的重复计算,故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果,省略了重复计算过程。 本计算书采用瑞典条分法进行分析计算,假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体,还假定不考虑土条两侧上的作用力。 一、参数信息: 条分方法:瑞典条分法; 考虑地下水位影响; 基坑外侧水位到坑顶的距离(m): 1.56 ; 基坑内侧水位到坑顶的距离(m): 14.000 ; 放坡参数: 序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m)条分块数 0 3.50 3.50 2.00 0.00 1 4.50 4.50 3.00 0.00 2 6.20 6.20 3.00 0.00 荷载参数:

土层参数: 二、计算原理 根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定,滑动面呈曲面,通常滑动面接近圆弧,可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条,从土条中任意取出第 i条,不考虑其侧面上的作用力时,该土条上存在着: 1、土条自重, 2、作用于土条弧面上的法向反力, 3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。 将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规范》要求,安全系数要满足 >=1.3的要求。 将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规范》要求,安全系数要满足>=1.3的要求。

两种边坡稳定性分析方法比较研究

第10卷 第10期 中 国 水 运 Vol.10 No.10 2010年 10月 China Water Transport October 2010 收稿日期:2010-06-11 作者简介:马玉岩(1987-),男,黑龙江绥化人,武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室水利水电工程施工与 管理专业硕士研究生,主要研究方向为岩土边坡工程研究以及结构设计。 两种边坡稳定性分析方法比较研究 马玉岩 (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) 摘 要:以某水电工程岩质高边坡做为实例,将强度折减理论与FLAC3D 软件相结合,通过有限差分程序FLAC3D 软件来模拟分析其稳定性。并与极限平衡方法的分析结果对比,探索两种方法的差异性与结果的可靠性,为确定适合工程建设实际的岩质边坡稳定分析方法提出了有益的参考。 关键词:强度折减法;极限平衡法;边坡稳定性 中图分类号:P642.1 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2010)10-0197-03 一、引言 目前,国内在建和待建的大型水电工程大多坐落在西南、西北高山峡谷地区。我国的水电建设面临着一系列高边坡稳定问题。在现代岩土工程和科学技术的新成就的支持下,确定适合工程建设实际的岩质边坡稳定分析方法,是摆在水利水电工程技术人员面前的任务[1]。 目前工程实践中岩质边坡稳定性定量分析主要有三种方法:解析法(最常用的是极限平衡法)、数值方法和概率法。极限平衡法是最常用的解析法,它是在边坡滑动面确定的情况下,根据滑裂面上抗滑力和滑动力比值直接计算安全系数,此外,关键块理论也属于这样的确定性分析方法。数值方法则是借助计算机进行数值分析(例如有限元、快速拉格朗日分析法、离散元、块体元和DDA 等)从而确定边坡的位移场和应力场,再用超载法、强度折减法等使边坡处于极限状态,从而间接得到安全系数。这种方法同时可以考虑位移协调条件和岩体本构关系等。概率法是将概率统计理论被引用到边坡岩体的稳定性分析中来,它通过现场调查,以获得影响边坡稳性影响因素的多个样本,然后进行统计分析,求出它们各自的概率分布及其特征参数,再利用某种可靠性分析方法,来求解边坡岩体的破坏概率即可靠度[2]。 文中选用某水电工程岩质高边坡做为实例,采用强度折减法和极限平衡法对岩质高边坡的稳定性进行对比分析。 二、边坡工程地质条件 模型宽约为700m,高约为700m。 基岩以中粒结构的灰白色、微红色黑云二长花岗岩为主,并有辉绿岩脉(β)、花岗细晶岩脉、闪长岩脉等各类脉岩穿插发育于花岗岩中,尤以辉绿岩脉分布较多。建模过程中考虑了岩体中对边坡稳定影响较大的几个岩脉。 根据岩体风化特点,岸坡岩体由表向内可划分为全风化带、强风化带、弱风化带、微风化—新鲜岩体。岩体风化的水平、垂直分带性明显。 边坡内无地下水分布。 边坡剖面如图1 所示。 图1 边坡剖面 三、强度折减法 强度折减系数法的基本原理是将坡体强度参数凝聚力c 和内摩擦角f 值同时除以一个安全系数K,得到一组新的c k 、f k 值,然后作为新的资料参数输入,再进行试算,当计算不收敛时,对应的K 被称为坡体的最小稳定安全系数,此时坡体达到极限状态,发生剪切破坏,同时可得到坡体的破坏滑动面。 FLAC3D (Three Dimensional Fast Lagrangian Analysis of Continua)是美国Itasca Consulting Goup lnc 开发的三维快速拉格朗日分析程序。该程序能较好地模拟地质材料在达到强度极限或屈服极限时发生的破坏的力学行为,特别适用于分析渐进破坏和失稳。 文中利用FLAC3D,采用“二分法”[3]实现强度折减法,求解安全系数。 所建计算模型节点为29,646个,单元为24,005个。模型的边界条件:模型四周法向约束,底部固定约束,顶部自由,仅受重力作用。 研究表明,随着剪胀角的增大,安全系数也逐渐增大[4]。不过,Vermeer 和de Borst(1984年)研究证明,一般土体、岩石和混凝土的剪胀角要比它们的摩擦角小得多,且通常在0°~20°内变化[5]。因此,剪胀角对强度折减法计算

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。目前常用的极限平衡法有瑞典条分法、Bishop法、Janbu法、Spencer法、Sarma法Morgenstern-Price 法和不平衡推力法等。

资料分析常用计算方法与技巧

国家公务员考试行政职业能力测验资料分析试题,有相当一部份考生能够理解了文章意思后,列出相应的表达式,但由于计算过程的相对复杂,使得不少考生因此而失分。同时,计算类题型在资料分析试题中所占的比重也比较大,因此如何在有限的时间内快速计算,是最终取得好成绩的至关重要的因素。基于这一问题,曾老师通过实例说明了在公务员考试行政职业能力测验资料分析题中实现快速计算的技巧。 一、国家公务员考试资料分析常用计算方法与技巧 "十五"期间某厂生产经营情况

第一章资料分析综述 第一节命题核心要点 一、时间表述、单位表述、特殊表述 无论哪一种类型的资料,考生对于其时间表述、单位表述、特殊表述都应特别留意。因为这里往往都蕴含着考点。 常见时间表述陷阱: 1.时间点、时间段不吻合,或者涉及的时间存在包含关系; 2.月份、季度、半年等时间表述形式; 3.其他特殊的时间表述。 【例】资料:中国汽车工业协会发布的2009年4月份中国汽车产销量数据显示,在其他国家汽车销售进一步疲软的情况下,国内乘用车销量却持续上升,当月销量已达83.1万辆,比3月份增长7.59%,同比增长37.37%。 题目:与上年同期相比,2009年4月份乘用车销量约增长了多少万辆? 常见单位表述陷阱: 1.“百”“千”“百万”“十亿”“%”等特殊的单位表述;

2.资料与资料之间、资料与题目之间单位不一致的情况; 3.“双单位图”中务必留意图与单位及轴之间的对应关系。 【例】资料:2008年,某省农产品出口贸易总额为7.15亿美元,比上年增长25.2%。 题目:2008年,该省的对外贸易总额约为多少亿美元? 2008年,该省的绿茶出口额约为多少万美元? 常见特殊表述形式: 1.“增长最多”指增长绝对量最大;“增长最快”指增长相对量即增长率最大; 2.凡是不能完全确定的,则“可能正确/错误”都要选,“一定正确/错误”都不能选; 3.“每……中……”“平均……当中的……”,都以“每/平均”字后面的量作分母; 4.“根据资料”只能利用资料中的信息;“根据常识”可以利用资料外的信息。 二、适当标记、巧用工具;数形结合、定性分析;组合排除、常识运用 资料分析答题的过程当中需要做“适当标记”,一切以便于自己做题为准。适当合理地运用直尺、量角器等工具辅助答题。 直尺使用法则: ◆在较大的表格型材料中利用直尺比对数据。 ◆柱状图、趋势图判断量之间的大小关系时用直尺比对“柱”的长短或者“点”的高低。 ◆在像复合立体柱状图等数据不易直接得到的图形材料中,可以用尺量出长度代替实际值计算“增长率”。

边坡稳定性分析方法

边坡稳定性分析方法 目前,边坡稳定性的研究方法有很多,一般将其分为定性分析法、定量分析法与数值分析法等,其中,定性分析方法中主要有自然(成因)历史分析法、工程类比法、图解法等;定量分析方法中运用最为广泛的是极限平衡法;数值分析法中包括有限元法、离散元法、边界元法等;另外,随着各种新型理论的引入及对边坡认识的深入,不确定性分析方法也更多的运用到了边坡的稳定性研究当中,其中有代表性的研究方法有可靠性评价法、模糊理论评价法、灰色系统理论评价法、神经网络评价法、突变理论评价法及分形理论评价法等等。 由于不同的边坡工程所处具体情况的不同,使得目前对边坡进行稳定性分析、评价尚无统一的方法。众多方法的出现虽然可以使我们从不同侧面了解边坡的稳定性状况,但是这正也说明由于边坡岩体及其工程条件、环境的复杂性,不可能用简单的一种方法就把边坡的特性分析清楚,同时也没有任何一种方法可以解决所有的边坡稳定性评价问题。总的来说,目前进行边坡稳定性评价分析的方法很多,但是各自都有其一定的局限性,定性分析法:不论是类比法、自然历史分析法还是图解法,都是经验性的分析方法,没有实际的根据,所以人为因素影响较大,结论准确性差。极限平衡法:将滑体视为刚体来分析,边界条件过多的进行了简化,并加了许多假设条件,不能解决超静定问题。有限单元等数值分析法:虽然有限元计算方法具有不可比拟的优点,但所建立模型的可靠性、适用性以及分析当中所采用的各种参数的可靠性对边坡稳定性的最终判断有非常大的直接性影响;还有网格划分的不确定性、随意性大,只要能把上述问题解决好,该方法依然是目前对边坡稳定性进行数值分析中最有力的数值模拟工具。模糊理论法:该法当中不同指标的隶属函数、隶属度以及指标的权重值均难以准确确定,带有一定人为性、经验性的成分,且评价结果只能是定性的判断。神经网络法:网络不易收敛,容易陷入局部最小,计算和训练十分费时。由此可见,尽管目前边坡稳定性分析方法比较多,但由于边坡工程的复杂性,更合理的稳定性评价方法还有待进一步的探索、开发。 力学计算法和工程地质法是边坡稳定性分析和验算方法常用的两种方法。 1.力学计算法 (1)数解法 假定几个不同的滑动面,按力学平衡原理对每个滑动面进行计算,从中找出最危险滑动面,按此最危险滑动面的稳定程度来判断边坡的稳定性。此方法计算较精确,但计算繁琐。(2)图解或表解法 在图解和计算的基础上,经过分析研究,制定图表,供边坡稳定性验算时采用。以简化计算工作。 2.工程地质法 根据稳定的自然山坡或已有的人工边坡进行土类及其状态的分析研究,通过工程地质条件相对比,拟定出与边坡条件相类似的稳定值的参考数据,作为确定边坡值的依据。 一般土质边坡的设计常用力学计算法进行验算,用工程地质法进行校核;岩石或碎石土类边坡则主要采用工程地质法进行设计。 第一节力学计算法 一、力学计算法的基本假定 滑动土楔体是均质各向同性、滑动面通过坡脚、不考虑滑动土体内部的应力分布及各土条(指条分法)之间相互作用力的影响。

高边坡稳定分析

K63+142高边坡稳定性分析评价

1、计算方法 按照现行公路路基设计规范JTGD30-2004中条款3.7.4边坡稳定性评价:边坡稳定性评价宜综合采用工程地质类比法、图解分析法、极限平衡法和数值分析法进行。这几种方法是基本都属于极限平衡法的非严格条分法,是在已知滑移面的基础上对变坡进行平衡分析,并且只能满足力或者力矩平衡,所得结果能满足工程试验应用,但结果存在一定偏差。 本计算采用Morgenstern-price法进行计算分析。Morgenstern-price法是50年前提出的严格条分法,该法假设条块的竖直切向力与水平推力之比为含有参数与条间力函数的乘积,然后建立满足水平和垂直方向力的平衡力方程与力矩平衡方程,通过迭代求解安全系数与待定系数。我国陈祖煜教授对Morgenstern-price 法的计算格式进行了一定的改进,由于这个方法收敛性非常良好,并且满足严格平衡条件,因而在国际岩土工程界受到欢迎,但同时该法的求解过程相当复杂,一般工程技术人员往往只得依靠软件,Morgenstern-price法在我国没得到普及应用。Morgenstern-price法首先对任意曲线形状的滑裂面进行分析,导出满足力的平衡及力矩平衡的微分方程,然后假定满足条间力的倾角的正切值为某一函

数,根据整个滑动土体的边界条件求出问题的解答。 边坡稳定性计算应考虑边坡可能的破坏形式,按下面方法确定:采用加拿大商用计算软件GEO-slope进行计算分析,滑动面为任意滑移面,非一般的圆弧形滑面或者折线滑面。 2、计算参数取值 为了进行边坡的稳定性计算和加固工程设计,必须在勘察中对边坡岩土取样并进行物理力学试验,取样应该包括边坡的所有地层,特别是对边坡稳定起控制作用的软弱地层。一般情况下对尚未变形的边坡应取原装非扰动样。根据目前试验结果,该地区处于干旱半干旱区域,一般不考虑空隙水压力对边坡稳定性的影响,在试验过程中一般以天然含水率下的土为试验对象。实验室试验以公路土工试验规程(JTG E40-2007)与土工试验规程(SL237-1999)为依据。安排试验如表2.1所示,数值计算参数见附表试验记录。

边坡稳定性分析方法

边坡稳定性分析方法 边坡稳定性问题涉及矿山工程、道桥工程、水利工程、建筑工程等诸多工程领域。岩土边坡是一种自然地质体,一般被多组断层、节理、裂隙、软弱带切割,使边坡存在削弱面,在边坡角变化、地下水、地震力、水库蓄水等外因作用下,使边坡沿削弱面产生相对滑移而产生失稳。 边坡稳定性分析过程一般步骤为:实际边坡→力学模型→数学模型→计算方法→结论[4]。其核心内容是力学模型、数学模型、计算方法的研究,即边坡稳定性分析方法的研究。边坡稳定分析方法研究一直是边坡稳定性问题的重要研究内容,也是边坡稳定研究的基础。 1 边坡稳定性研究发展状况 边坡稳定性的分析研究始于本世纪二十年代,最早是对土质边坡的稳定性进行分析和计算,直到60年代初,岩体边坡的稳定性分析研究才开始进行。早期对边坡稳定性的研究主要从两方面进行的:一是借用刚体极限平衡理论,根据三个静力平衡条件计算边坡极限平衡状态下的总稳定性。二是从边坡所处的地质条件及滑坡现象上对滑坡发生的环境及机制进行分析,但基本上都是单因素的。 50年代,我国许多工程地质工作者,在研究中采用前苏联的“地质历史分析”法,也是偏重于描述和定性分析。60年代初的意大利瓦依昂水库滑坡及我国一些水电工程及露天矿山遇到的大型滑坡和岩体失稳事件,使工程地质学家们认识到边坡是一个时效变形体,边坡的演变是一个时效过程或累进性破坏过程,每一类边坡都有其特定的时效变形形式或时效变形过程,这些过程所包含的力学机制只有用近代岩石力学理论才能解释,从而使边坡稳定性研究进入了模式机制研究或内部作用过程研究的新阶段。 进入80年代以来,边坡稳定研究进入了蓬勃发展的新时期。一方面随着计算理论和计算机科学的迅猛发展,数值模拟技术已广泛应用于边坡稳定性研究。边坡稳定性分析的研究也开始采用数值模拟手段定量或半定量地再现边坡变形破坏过程和内部机制作用过程,从岩石力学和数学计算的角度认识边坡变形破坏机制,认识边坡稳定性的发展变化。另一方面,现代科学理论方法,如系统方法、模糊数学、灰色理论、数量化理论及现代概率统计等新兴学科都被广泛的引入边坡稳定性的科学研究中,从而大大扩充了边坡工程的理论和研究方法,提高

资料分析十大速算技巧

资料分析十大速算技巧 10-01-03 11:52 发表于:分类:未分类 【速算技巧一:估算法】 要点:"估算法"毫无疑问是资料分析题当中的速算第一法,在所有计算进 行之前必须考虑 能否先行估算。所谓估算,是在精度要求并不太高的情况下,进行粗略估 值的速算 方式,一般在选项相差较大,或者在被比较数据相差较大的情况下使用。 估算的方 式多样,需要各位考生在实战中多加训练与掌握。 进行估算的前提是选项或者待比较的数字相差必须比较大,并且这个差别 的大小决 定了"估算"时候的精度要求。 ★【速算技巧二:直除法】 提示: “直除法”是指在比较或者计算较复杂分数时,通过“直接相除”的方式得到商的首位(首一位或首两位),从而得出正确答案的速算方式。“直 除法”在资料分析的速算当中有非常广泛的用途,并且由于其“方式简 单”而具有“极易操作”性。 “直除法”从题型上一般包括两种形式: 一、比较多个分数时,在量级相当的情况下,首位最大/小的数为最大/ 小数; 二、计算一个分数时,在选项首位不同的情况下,通过计算首位便可选出 正确答案。 “直除法”从难度深浅上来讲一般分为三种梯度: 一、简单直接能看出商的首位; 二、通过动手计算能看出商的首位; 三、某些比较复杂的分数,需要计算分数的“倒数”的首位来判定答案。 【例1】中最大的数是()。 【解析】直接相除:=30+,=30-,=30-,=30-, 明显为四个数当中最大的数。 【例2】32409/4103、32895/4701、23955/3413、12894/1831中最小的数 是()。 【解析】 32409/4103、23955/3413、12894/1831都比7大,而32895/4701比7小,因此四个数当中最小的数是32895/4701。 李委明提示:

岩石边坡稳定性分析方法_贾东远

文章编号:1001-831X(2004)02-0250-06 岩石边坡稳定性分析方法 贾东远1,2,阴 可1,李艳华3 (1.重庆大学土木工程学院,重庆 400045;2.秦皇岛市建筑设计院,河北秦皇岛 066001; 3.河北农经学院工业工程系,河北廊坊 065000) 摘 要:通过综述岩石边坡稳定性分析方法及其研究的一些新近展,并具体从极限平衡法、数值计算方法、流变分析、动力分析等方面进行详细论述,对岩石边坡稳定性分析中涉及到的岩体参数取值、计算模型、各种方法的优缺点等方面进行了探讨,最后提出对岩石边坡稳定性分析的建议。 关键词:岩石边坡;稳定性;极限平衡;数值计算 中图分类号:TU457 文献标识码:A 前言 岩石边坡稳定性分析一直是岩土工程中重要的研究内容。在我国基本建设中,特别是三峡工程及西部大开发,出现了许多岩石边坡工程,如三峡船闸高边坡、链子崖危岩体以及由于移民迁建用地、城市建设用地形成的边坡等等。在解决这些复杂的岩石边坡问题的过程中,大大促进了岩石边坡稳定性分析方法的发展。随着人们对岩石边坡认识的不断深入以及计算机技术的发展,岩石边坡稳定性分析方法近年来发展很快,取得了一系列研究成果,现分别对其中主要的研究方向和成果作简要介绍并分析各自特点和适用条件,为岩石边坡稳定性分析的工程应用和理论研究提供参考意见。 1 岩体参数及计算模型 极限平衡、数值计算等计算方法在岩石边坡稳定性分析中得到广泛应用,其中如何选择计算所需的工程岩体力学参数成为关键的问题。对于重大工程,可通过现场大型岩体原位试验取得岩体力学参数,但由于时间和资金限制,原位试验不可能大量进行,因而该方法仍有一定的局限性。另外,选取岩性特别均匀的试样几乎是不可能的,多数情况下,是用经验公式来确定岩体抗剪强度参数。但是,经验公式是以一定数量的室内和现场实验资料为依据,通过回归分析求出的,而未能把较多的地质描述引入其中。各个经验公式计算同一岩体的参数时,普遍存在因经验程度不同而确定出的抗剪强度相差较大。由于这些原因,许多文献提出了用其它方法来确定岩体的抗剪强度参数[1-4]。其中张全恒(1992)[1]讨论了确定岩体结构面抗剪强度参数常规方法存在的问题,提出了经验公式和实验相结合的试件法;何满潮(2001)[2]根据工程岩体的连续性理论,提出了根据室内完整岩块试验参数,结合野外工程岩体结构特点进行计算机数值模拟试验,从而确定工程岩体力学参数的方法;周维垣(1992)[3]提出确定节理岩体力学参数的计算机模拟试验法,该方法基于节理裂隙岩体的野外勘察资料,建立岩体损伤断裂模型,在计算机上模拟试验过程,获得所需数据;杨强等(2002)[4]在样本有限的情况下,采用可靠度理论,求出某保证率下的岩体抗剪强度值。 岩体作为复杂的地质体,其力学特性是多种因素共同作用的结果,如形成过程、地质环境和工程环境等。为了能将所有控制因素作为一个整体来考虑,而不仅局限于定量因素,许多文献利用人工 第24卷 第2期2004年6月 地 下 空 间 UNDERGROUND SPACE Vol.24 No.2 Jun.2004 收稿日期:2003-12-11(修改稿) 作者简介:贾东远(1975-),男,河北唐山人,硕士,主要从事岩土工程设计、检测方面的工作。

岩土高边坡稳定性分析与检测

西南石油大学 本科生课程考试试卷 姓名许正瑜学号0909010223 专业土木工程专业方向岩土工程 学院土木工程与建筑学院任课教师张伯虎 考试课程《岩土工程最新动态》考试时间2013.03 考试方法论文提交考试成绩 土木工程与建筑学院

高边坡工程稳定性分析与检测 许正瑜,0909010223 (西南石油大学,土木工程与建筑学院,成都,610500) 摘要:在高边坡工程地质问题中,通过传统对一般性边坡稳定性研究所取得的各项分析理论和工程经验,再结合新理论与计算机科学技术和创新性性思维对高边坡稳定性问题进行研究,并且在研究方法(数值模拟技术、模型实验方法)和高边坡的非线性动力学、控制变形、动力响应、检测方面取得了诸多创新性成果。通过这些理论,成功完成了近几十年来许多具有世界性影响性的高边坡典型性大工程,也推动着我国在高边坡这领域不断前行以迎接更多挑战。 关键词:一般性边坡;高边坡;稳定性分析;高边坡检测 1 引言 边坡是自然或人工形成的斜坡,是人类工程活动中最基本的地质环境之一,同样也是建设工程中最为常见的工程形势之一,如露天开挖出水利水电工程斜坡、铁路公路修建时形成的路基边坡和路边边坡、房屋建筑周围边坡和基础施工中形成的基坑边坡。然而,绝大多数的边坡在多种因素的影响下却是不稳定的,比如在岩土的性质、岩层的构造与结构、水文地质条件、地貌因数、风化作用、地震等因素的影响下,边坡往往会以滑坡、滑塌、崩塌、沉陷、剥落、泥石流等破坏形式(如表1)【1】对人们的生命生活财产造成严重的损失,甚至是毁灭行的灾难。随着经济的发展和人们对边坡的重视程度不断提高,边坡工程研究理论建立在土力学和岩石力学的基础上便应允而生且不断取得理论成果,同时在科技和机械的发展前提下,边坡工程施工技术也向多元化、经济化、实用化方向发展。此工程主旨在通过工程技术手段对各种边坡进行人为干预,从而提高边坡整体稳定性。(如图1,图2) 表1岩质边坡破坏形式

资料分析精选10题及解析

资料分析精选例题及解析(12) 资料分析一: 资料分析2012年建材工业增加值同比增长11.5%,增速回落8个百分点,占全国工业增加值的6.6%。全年水泥产量21.8亿吨、同比增长7.4%,瓷砖92亿平方米、同比增长9.4%,天然花岗岩石材4.1亿平方米、同比增长27.2%。平板玻璃7.1亿重量箱、同比下降3.2%,卫生瓷产量1.6亿件、同比下降13.1%。 2012年底规模以上企业3.4万家,全年完成主营业务收入5.3万亿元,同比增长13.4%。尽管水泥、平板玻璃等行业利润总额同比分别下降32.8%、66.6%,但由于水泥制品、轻质建筑材料、建筑瓷、耐火材料制品、金属门窗和玻纤增强塑料材料等行业利润总额同比分别增长22.5%、21.8%、33.8%、10.5%、26.9%和30.6%,全行业利润总额仍创3750亿元新高,同比增长3.5%。 大宗产品产销率呈下降态势,水泥产销率97.3%、同比下降0.6个百分点,平板玻璃产销率95.6%、同比下降0.1个百分点。截至12月,水泥制造业存货790亿元,同比增加1.8%;砖瓦、石材等建筑材料制造业存货590亿元,同比增加15.7%;玻璃制品制造业存货319亿元,同比增加15.8%。 2012年行业出口交货值约2250亿元,同比增长7.9%,出口商品离岸价格上涨9.3%。其中,建筑卫生瓷、建筑和技术玻璃、玻璃纤维及制品出口额同比分别增长31.5%、10%、5.7%。

1、与2010年相比,2012年建材工业增加值约增长了 A. 3.5% B. 19.5% C. 31.5% D. 33.2% 2、如2012年建材行业无新增规模以上企业,则当年平均每家规模以上企业完成主营业务收入约比上年增长多少亿元? A. 0.07 B. 0.18 C. 0.63 D. 1.56 3、以下关于2012年产品产量或行业利润总额同比增长率的排序,按从高到低排列正确的是 A. 产量增长率:水泥>平板玻璃>卫生瓷 B. 利润增长率:水泥制品>玻纤增强塑料材料>金属门窗 C. 产量增长率:天然花岗岩石材>卫生瓷>瓷砖 D. 利润增长率:轻质建筑材料>建筑瓷>耐火材料制品 4、如果2012年建筑卫生瓷商品出口价格同比涨幅与建材行业出口商品离岸价格

浅谈边坡稳定性及常用的处理方法

坡工程结课论文—— 浅谈边坡稳定性及常用的处理方法 摘要:目前,边坡失稳的防治仍然是一项很艰巨的任务,对边坡的稳定性分析及处治技术进行深入研究具有重要的意义。论文首先从岩土体变形破坏的机理出发准确分析边坡破坏类型,再者简要分析了影响边坡失稳的因素,并介绍了边坡工程稳定性分析的一些常用方法。 关键词:边坡岩土体变形机理稳定性分析边坡处理措施 前言:我国是一个多地质灾害的国家,在众多的地质灾害中,边坡失稳灾害以其分布广危害大,而对国民经济和人民生命财产造成巨大的损失。因此,研究边坡变形破坏的过程,分析其失稳的主要影响因素,对正确评价边坡的稳定性、采取相应有效的边坡加固治理措施具有重要的现实意义。 1、岩土体变形破坏机理 深入理解破坏机理才能准确有效的理解工程中常用的边坡处理方法。岩土体变形破坏机理可分为岩质边坡和土质斜坡。岩质边坡破坏类型可分为: 1.1滑移—压致拉裂,即在平缓层体坡中河谷下切或边坡开挖引起的坡体沿平缓结构面向坡前临空方向产生的蠕变滑移。 1.2滑移—拉裂,在中缓外层状坡或顺坡向结构面较发育的块状斜坡中,斜坡岩体沿下扶软弱面向坡前滑移动。 1.3滑移—弯曲,由于前缘滑移面未临空,使下滑受阻,以致坡脚附近顺层梁承受压应力,使之弯曲变形。此外还会有,弯曲-拉裂和拉裂—剪出的情况。而岩土体变形特点可以归为张裂变形、滑移变形、蠕动变形等。从岩土体最终破坏方式上讲,不外乎崩和滑。高度饱和土坡有事会出现石流破坏。 2、边坡稳定性的影响因素 边坡在形成的过程中,其内部原有的应力状态发生了变化,引起了应力集中和应力重分布等。为适应这种应力状态的变化,边坡出现了不同形式和不同规模的变形与破坏,这是推动边坡演变的内在原因;各种自然条件和人类的工程活动等也使边坡的内部结构出现了相应的变化,这些条件是推动边坡演变的外部因素。

常用的边坡稳定性分析方法

常用的边坡稳定性分析方法

第一节概述 (1) 一、无粘性土坡稳定分析 (1) 二、粘性土坡的稳定分析 (1) 三、边坡稳定分析的总应力法和有效应力法 (1) 四、土坡稳定分析讨论 (1) 第二节基本概念与基本原理 (1) 一、基本概念 (1) 二、基本规律与基本原理 (2) (一)土坡失稳原因分析 (2) (二)无粘性土坡稳定性分析 (3) (三)粘性土坡稳定性分析 (3) (四)边坡稳定分析的总应力法和有效应力法 (7) (五)土坡稳定分析的几个问题讨论 (8) 三、基本方法 (9) (一)确定最危险滑动面圆心的方法 (9) (二)复合滑动面土坡稳定分析方法 (9)

常用的边坡稳定性分析方法 土坡就是具有倾斜坡面的土体。土坡有天然土坡,也有人工土坡。天然土坡是由于地质作用自然形成的土坡,如山坡、江河的岸坡等;人工土坡是经过人工挖、填的土工建筑物,如基坑、渠道、土坝、路堤等的边坡。本章主要学习目前常用的边坡稳定分析方法,学习要点也是与土的抗剪强度有关的问题。 第一节概述 学习土坡的类型及常见的滑坡现象。 一、无粘性土坡稳定分析 学习两种情况下(全干或全淹没情况、有渗透情况)无粘性土坡稳定分析方法。要求掌握无粘性土坡稳定安全系数的定义及推导过程,坡面有顺坡渗流作用下与全干或全淹没情况相比无粘性土土坡的稳定安全系数有何联系。 二、粘性土坡的稳定分析 学习其整体圆弧法、瑞典条分法、毕肖甫法、普遍条分法、有限元法等方法在粘性土稳定分析中的应用。要求掌握圆弧法进行土坡稳定分析及几种特殊条件下土坡稳定分析计算。 三、边坡稳定分析的总应力法和有效应力法 学习稳定渗流期、施工期、地震期边坡稳定分析方法。 四、土坡稳定分析讨论 学习讨论三个问题:土坡稳定分析中计算方法问题、强度指标的选用问题和容许安全系数问题。 第二节基本概念与基本原理 一、基本概念 1.天然土坡(naturalsoilslope):由长期自然地质营力作用形成的土坡,称为天然土坡。 2.人工土坡(artificialsoilslope):人工挖方或填方形成的土坡,称为人工土

资料分析精选10题及解析(12)教学文稿

资料分析精选10题及解析(12)

资料分析精选例题及解析(12) 资料分析一: 资料分析2012年建材工业增加值同比增长11.5%,增速回落8个百分点,占全国工业增加值的6.6%。全年水泥产量21.8亿吨、同比增长7.4%,陶瓷砖92亿平方米、同比增长9.4%,天然花岗岩石材4.1亿平方米、同比增长27.2%。平板玻璃7.1亿重量箱、同比下降3.2%,卫生陶瓷产量1.6亿件、同比下降13.1%。 2012年底规模以上企业3.4万家,全年完成主营业务收入5.3万亿元,同比增长13.4%。尽管水泥、平板玻璃等行业利润总额同比分别下降32.8%、66.6%,但由于水泥制品、轻质建筑材料、建筑陶瓷、耐火材料制品、金属门窗和玻纤增强塑料材料等行业利润总额同比分别增长22.5%、21.8%、33.8%、10.5%、26.9%和30.6%,全行业利润总额仍创3750亿元新高,同比增长3.5%。 大宗产品产销率呈下降态势,水泥产销率97.3%、同比下降0.6个百分点,平板玻璃产销率95.6%、同比下降0.1个百分点。截至12月,水泥制造业存货790亿元,同比增加1.8%;砖瓦、石材等建筑材料制造业存货590亿元,同比增加15.7%;玻璃制品制造业存货319亿元,同比增加15.8%。 2012年行业出口交货值约2250亿元,同比增长7.9%,出口商品离岸价格上涨9.3%。其中,建筑卫生陶瓷、建筑和技术玻璃、玻璃纤维及制品出口额同比分别增长31.5%、10%、5.7%。 1、与2010年相比,2012年建材工业增加值约增长了 A. 3.5% B. 19.5% C. 31.5% D. 33.2% 2、如2012年建材行业无新增规模以上企业,则当年平均每家规模以上企业完成主营业务收入约比上年增长多少亿元?

边坡稳定性计算方法11111

一、边坡稳定性计算方法 在边坡稳定计算方法中,通常采用整体的极限平衡方法来进行分析。根据边坡不同破裂面形状而有不同的分析模式。边坡失稳的破裂面形状按土质和成因不同而不同,粗粒土或砂性土的破裂面多呈直线形;细粒土或粘性土的破裂面多为圆弧形;滑坡的滑动面为不规则的折线或圆弧状。这里将主要介绍边坡稳定性分析的基本原理以及在某些边界条件下边坡稳定的计算理论和方法。 (一)直线破裂面法 所谓直线破裂面是指边坡破坏时其破裂面近似平面,在断面近似直线。为了简 化计算这类边坡稳定性分析采用直线破裂面法。能形成直线破裂面的土类包括:均质砂 性土坡;透水的砂、砾、碎石土;主要由内摩擦角控制强度的填土。 图 9 - 1 为一砂性边坡示意图,坡高 H ,坡角β,土的容重为γ,抗 剪度指标为c、φ。如果倾角α的平面AC面为土坡破坏时的滑动面,则可分析 该滑动体的稳定性。 沿边坡长度方向截取一个单位长度作为平面问题分析。 图9-1 砂性边坡受力示意图已知滑体ABC重 W,滑面的倾角为α,显然,滑面 AC上由滑体的重量W= γ(Δ ABC)产生的下滑力T和由土的抗剪强度产生的抗滑力Tˊ分别为: T=W · sina 和 则此时边坡的稳定程度或安全系数可用抗滑力与下滑力来表示,即 为了保证土坡的稳定性,安全系数F s 值一般不小于 1.25 ,特殊情况下可允许减小到 1.15 。对于C=0 的砂性土坡或是指边坡,其安全系数表达式则变为 从上式可以看出,当α =β时,F s 值最小,说明边坡表面一层土最容易滑动,这时

当 F s =1时,β=φ,表明边坡处于极限平衡状态。此时β角称为休止角,也称安息角。 此外,山区顺层滑坡或坡积层沿着基岩面滑动现象一般也属于平面滑动类型。这类滑坡滑动面的深度与长度之比往往很小。当深长比小 于 0.1时,可以把它当作一个无限边坡进行分析。 图 9-2表示一无限边坡示意图,滑动面位置在坡面下H深度处。取一单位长度的滑动土条 进行分析,作用在滑动面上的剪应力为,在极限平衡状态时,破坏面上的 剪应力等于土的抗剪强度,即 得 式中N s =c/ γ H 称为稳定系数。通过稳定因数可以确定α和φ关系。当c=0 时,即无粘性 土。α =φ,与前述分析相同。 二圆弧条法 根据大量的观测表明,粘性土自然山坡、人工填筑或开挖的边坡在破坏时,破裂面的形状多呈近似的圆弧状。粘性土的抗剪强度包括摩擦强度和粘聚强度两个组成部分。由于粘聚力的存在,粘性土边坡不会像无粘性土坡一样沿坡面表面滑动。根据土体极限平衡理论,可以导出均质粘这坡的滑动面为对数螺线曲面,形状近似于圆柱面。因此,在工程设计中常假定滑动面为圆弧面。建立在这一假定上稳定分析方法称为圆弧滑动法和圆弧条分法。 1. 圆弧滑动法 1915 年瑞典彼得森( K.E.Petterson )用圆弧滑动法分析边坡的稳定性,以后该法在各国得到广泛应用,称为瑞典圆弧法。 图 9 - 3 表示一均质的粘性土坡。AC 为可能的滑动面,O为圆心,R 为半径。假定 边坡破坏时,滑体ABC在自重W 作用下,沿AC绕O 点整体转动。滑动面 AC 上的力 系有:促使边坡滑动的滑动力矩 M s =W · d ;抵抗边坡滑动的抗滑力矩,它应该包括由 粘聚力产生的抗滑力矩M r =c ·AC · R ,此外还应有由摩擦力所产生的抗滑力矩,这里 假定φ= 0 。边坡沿AC的安全系数F s 用作用在 AC面上的抗滑力矩和下滑力矩之比表 示,因此有 这就是整体圆弧滑动计算边坡稳定的公式,它只适用于φ= 0 的情况。 图9-3 边坡整体滑动 2. 瑞典条分法 前述圆弧滑动法中没有考虑滑面上摩擦力的作用,这是由于摩擦力在滑面的不同位置其方向和大小都在改变。为了将圆弧滑动法应用于φ> 0 的粘性土,在圆弧法分析粘性土坡稳定性的基础上,瑞典学者 Fellenius 提出了圆弧条分析法,也称瑞典条分法。条会法就是将滑动土体竖向分成若干土条,把土条当成刚塑体,分别求作用于各土条上的力对圆心的滑动力矩和抗滑力矩,然后按式( 9-5 )求土坡的稳定安全系数。 采用分条法计算边坡的安全系数F ,如图 9 - 4 所示,将滑动土体分成若干土条。土条的宽度越小,计算精度越高,为了避免计算过于繁

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