rocscienceSlide二维边坡稳定分析

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基于slide软件对边坡稳定性分析

基于slide软件对边坡稳定性分析
to simulate the supportꎬ the targeted slope protection suggestions are obtained
Key words: landslideꎻ stability analysisꎻ Slideꎻ control measure
滑坡是常见的地质灾害形式ꎬ自 2008 年以
fsni1micilicosigigbiuicositanini1gigbisiniqicosimicositanisinifsui12whwihw?i1li式中?fs为滑坡稳定性系数?ci为第i条块滑面的粘聚力?kpa?i为第i条块滑面的内摩擦角??li为第i条块滑动面的长度?m?i为第i条块滑面倾角??反倾时取负值?gi为第i条块自重?knm?ui为第i条块滑面单位宽度总水压力?knm?gbi为第i条块单位宽度竖向附加荷载?knm?qi为第i条块单位宽度水平荷载?knm?w为水重度?取10knm3?knm?n为条块数量?各剖面的稳定系数稳定状态及滑坡推力结果列于表1?3????2????2slide计算分析根据现场地质调查勘查以及钻探揭露情况?按照地质资料及勘查报告?使用slide软件对边坡进行建模?然后对所建立的模型进行分析计74第25卷第11期2019年11月水利科技与经济waterconservancyscienceandtechnologyandeconomyvol????25no????11nov?????2019算?得出最危险滑动面的安全系数?根据传统计算方法得知?剖面22的稳定系数最低?因此?现以剖面22为例进行建模?slide计算结果见图3?表1各剖面稳定性计算结果表剖面工况稳定系数稳定状态11天然工况rt1????301????10基本稳定暴雨工况rt1????251????03欠稳定22天然工况rt1????301????02欠稳定暴雨工况rt1????250????95不稳定33天然工况rt1????301????04欠稳定暴雨工况rt1????250????97不稳定3????3计算结果对比分析根据传统计算结果得知?该边坡在天然工况下处于基本稳定?在强降雨饱水工况下处于欠稳定不稳定状态?现对剖面22边坡稳定系数进行讨论?运用传统计算方法在天然工况下得到的稳定系数为1????02?饱水工况下得到的稳定系数为0????95?而运用slide软件进行计算分析?得到的稳定系数分别为1????02和0????94?在天然工况下得到的系数是一致的?在饱水工况的情况下?slide计算结果偏小?主要是由于slide软件计算采用的方法是搜索算法?在已建好的模型中搜索稳定性系数最小的滑面?而传统的计算方法则是通过给定的几个滑弧来计算稳定性系数并取小值得到的?在计算方法上?两者是相同的?但是slide的搜索

边坡稳定分析软件slide在《土力学》教学中的应用

边坡稳定分析软件slide在《土力学》教学中的应用

佳木斯职业学院学报2019年第11期总第204期No.11. 2019Sum 204土坡是具有倾斜坡面的土体。

地质作用形成天然土坡、人工开挖或回填形成人工土坡。

自然土坡与人造边坡的垮塌是经常发生的工程事故。

1999年,中国建筑工业出版社出版了曾宪明等撰写的专著《基坑与边坡事故警示录》,这本专著记录了243起基坑与人造边坡工程失事实例。

土坡稳定分析是《土力学》课程的重要内容,土坡稳定分析的条分法是土坡稳定分析的一种经典算法,目前仍被普遍应用,也是教学的重点和难点。

条分法是先假定可能的滑裂面,然后将滑动土体竖直划分成若干土条,把各土条当成刚体,分别求出各土条相对于滑动圆心的滑动力矩和抗滑力矩,然后求出土坡的稳定安全系数。

土坡的稳定问题是一个高次超静定问题,无法直接求解。

一般通过各种假设以减少未知量个数来实现土坡稳定性分析。

无论是瑞典条分法、Bishop 条分法还是简布法,都涉及最危险滑动圆弧的搜索。

只有找出最危险滑动面,并计算其安全系数才能判断土坡的稳定性。

值得注意的是,条分法是通过试算确定最危险滑动面,计算的滑动圆弧越多,搜索到真正的最危险滑动面的概率就越大。

在搜索最危险滑动面的过程中,每确定一个新的滑动圆弧,都需要重新分条,并计算滑动力矩和抗滑力矩之比,确定安全系数,工作量相当浩繁。

随着技术的进步,岩土工程计算分析软件在土木工程的设计、施工和教学过程中的作用日益突出。

将岩土工程分析软件运用到土力学的教学过程中,不仅可以提升教学效果,还可以培养学生应用软件的能力,实现课堂教学与工程实践的对接。

当前岩土工程软件在土力学教学中的应用并不多,本文尝试用SLIDE 边坡分析软件来优化土力学边坡稳定分析的教学过程,探讨岩土工程软件在教学中的应用,以求抛砖引玉,探索土力学教学改革方法。

一、条分法的基本步骤条分法是建立在刚体极限平衡的理论之上的土坡稳定性分析方法。

该方法通过试算来搜索土坡的最危险滑动面,利用最危险滑动面的安全系数来判断土坡的稳定性。

边坡稳定性分析报告

边坡稳定性分析报告

边坡稳定性分析报告
1、边坡稳定性分析:
K s =(γv cosθtgφ+ Ac)/γv sinθ式中γ为岩土体的重度; c为结构面凝聚力; φ为结构面内摩擦角; A为结构面面积; v为岩土体积; θ为结构面倾角。

由于本工程边坡为折线边坡,故对边坡分为两段边坡(1:1.5边坡为边坡一,1:2边坡为边坡二)进行分析,详见图1-1;
边坡一:K s =(γv cosθtgφ+ Ac)/γv sinθ
=(1.21*19*0.83*0.364+1.21*15)/(19*1.21*0.555)=1.97>1
边坡二:K s =(γv cosθtgφ+ Ac)/γv sinθ
=(1.21*19*0.894*0.364+23.2*15)/(19*23.2*0.447)=2.49>1
两个边坡稳定系数都大于1,但未考虑开挖过程中机械扰动、降雨及边坡透水对边坡稳定性的影响因此对理论计算得到的安全系数应进行修正, 如表1。

表1稳定性安全系数修正表
2、主动土压力计算
Ea=φc*r*h2Ka/2
=357.22KN
Φc=1.2,由于挖方高度大于8m,Φc=1.2。

r=19KN/m3,h=8m,Ka=tg2(45-φ/2)
3、备注
本验算未考虑上部行车荷载,尽管验算边坡稳定性符合要求但在施工过程中应该在边坡埋设位移观测桩,每天按一定频率进行观测。

位移观测埋设如下:距离开挖断面外6-10m埋设,每个断面埋设3根。

在施工过程中如发现位移量超出规定范围应立即停止施工对边坡进行防护作业,边坡防护可采用钢花管深层注浆处理。

10-二维边坡稳定分析

10-二维边坡稳定分析

基础例题10 二维边坡稳定分析1GTS基础例题10- 二维边坡稳定分析运行G T S 1概要 3生成分析数据 5 属性 / 5二维几何建模9 多义线 / 9交叉分割 / 10生成二维网格11 显示网格播种信息, 网格尺寸控制 / 11自动划分平面网格 / 13网格组, 修改单元参数 / 14分析 16 支撑 / 16自重 / 17分析工况 / 19分析 / 22查看分析结果23 位移 / 24最大剪切应变 / 252GTS 基础例题10GTS基础例题10二维边坡稳定分析在施工现场边坡发生破坏不但会影响工期也会给人生命带来危险。

所以从安全管理这个角度来看边坡稳定分析比较重要。

在此例题中我们主要针对二维边坡里包含软弱层的均匀土坡进行边坡稳定分析。

然后介绍一下通过比以前的极限平衡法能够更有效的描述边坡破坏模式的强度折减法来计算边坡的安全系数的方法。

查看边坡稳定分析所计算的安全系数以及通过最大剪切变形率的相关等值线来查看破坏形状。

运行GTS通过DXF文件导入模型形状。

1.运行GTS。

2.点击 文件 > 新建打开新项目。

3.弹出项目设定对话框。

4.在项目名称里输入‘基础例题 10’。

5.模型类型指定为‘2D’。

6.分析约束指定为‘X-Z 平面’。

7.重力方向自动指定为‘Z’。

8.点击单位系统右侧的。

9.在单位系统对话框里内力(质量)指定为‘KN (ton)’。

10.点击。

11.其它的直接使用程序设定的默认值。

12.项目设定对话框里点击。

1GTS 基础例题102概要此操作例题里主要对内部有一个软弱层的均质土坡进行边坡稳定验算。

地层和软弱层分别使用不同的材料,在GTS里直接建立几何形状。

GTS 基础例题 10 - 1GTS 基础例题 10 - 2材料不同的部分捆绑成网格组以便于管理。

网格组的名称如下。

GTS 基础例题 10 - 3ClayThin LayerGTS 基础例题103各网格组的材料和特性如下所示。

rocscience_RocPlane岩质边坡平面滑动稳定分析

rocscience_RocPlane岩质边坡平面滑动稳定分析

平面滑动分析设计软件, 并且可以考虑地下水或地 震荷载对边坡稳定性的影 响。
用的工具用于快速的建立、
修改以及运行模型。
RocPlane软件特点
稳定性分析方法:确定性(安全系数)和概率分析(失稳概率); 输入参数的灵敏性分析; 外荷载、地震力、孔隙水压力和裂隙定义; 岩石锚杆布置简单,主要特征:定义各个锚杆的承载力、优化锚杆方位、主动 或 被动模型。 安全系数、楔体重量及任何统计输入参数的柱状和累积曲线; 任意两变量之间的相互关系曲线绘制;
RocPlane 岩质边坡 平面滑动稳定分析软件
RocPlane软件简介
分标题 一
RocPlane软件特点
分标题 二
目录
分标题 三
模型构建
统计分析
灵敏度分析
接触面设置
RocPlane软件简介
RocPlane 是一款岩质边坡
RocPlane 能够简单快速的
建立平面模型并进行二维 或三维展示,内置丰富有
楔 体 移 动
添 加 坐 标 轴

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Questions? Suggestions?
并选择伪随机样本。
灵敏度分析
灵敏度分析可以分析输入变量对安全系数影响的“度”;方法为一次只改 变一个变量的值,其他变量保持不变,然后绘制此变量与安全系数的曲线。 也可以一次分析多个参数的灵敏度,确定对安全系数影响最大的变量。
边坡角度灵敏度分析
参数输入
多变量灵敏度分析
接触面设置
旋 转 视 图
边 坡 四 视 图
水压 分布
峰值在中部
峰值在坡趾

rocscience-Slide二维边坡稳定分析

rocscience-Slide二维边坡稳定分析

设定边界条件和材料参数
边界条件
设定边坡的底部边界条件,如固定或自由边界,以及侧向边界条 件,如水平位移限制等。
材料参数
输入各材料层的物理力学参数,如重度、内聚力、内摩擦角、渗 透性等。
水文条件
考虑地下水对边坡稳定性的影响,设定地下水位、渗透系数等水 文参数。
运行分析和查看结果
运行分析
根据所选择的分析方法和设定的参数,运行rocscience-Slide程序进行分析。
rocscience-Slide具有直观的用 户界面和强大的后处理功能,方 便用户进行数据处理和结果展示

功能特点
自定义材料参数
用户可以根据需要自定义材料的物理力学 参数,如重度、内聚力、内摩擦角等。
多种分析方法
rocscience-Slide提供多种边坡稳定 性分析方法,用户可根据实际情况 选择合适的方法进行分析。
定义材料层
在边坡剖面中,定义不同 材料层,包括土壤、岩石 等,并设置各层的物理力 学参数。
选择分析方法
极限平衡法
采用极限平衡原理,通过搜索最危险滑动面,计 算边坡的安全系数和潜在滑动面。
有限元法
利用有限元方法,对边坡进行应力应变分析,评 估边坡的稳定性。
边界元法
应用边界元技பைடு நூலகம்,解决边坡稳定分析的边界值问 题,提高计算效率。
案例三:边坡加固设计分析
边坡描述
本案例涉及一个已经发 生滑动的边坡,需要进 行加固设计以防止进一 步滑动。
加固措施
采用抗滑桩和预应力锚 索进行加固,抗滑桩间 距5米,锚索长度20米 。
分析结果
加固后计算得到的安全 系数为1.5,表明加固措 施有效地提高了边坡的 稳定性。

rocscience_Phase2开挖和边坡有限元分析

rocscience_Phase2开挖和边坡有限元分析

Phase2中提供自定义网格 划分包括的主要内容有: 离散自定义 高级离散方式 增加离散密度 增加网格密度
离散自定义对话框
高级离散对话框
映射网格
网 格 加 密 对 比
网格划分质量是保证计算精度的必要前提。 Phase2可以自定义“劣质”网格。
网格 质量 定义 窗口
劣 质 网 格
网格 质量 统计
无 效 网 格
丰富的材料本构模型,弹塑性模型包括: Hoek-Brown、Mohr-Coulomb、 Drucker-Prager、
111Cam-Clay等,弹性模型包括:各向同性、横观各向同性、正交各向同性等; 全面的支护结构类型:锚杆(端承型、全长锚固、分离式、钢绞索、自定义)、衬砌、
多 挡土墙、桩、土钉、挡土墙等;
重力应力场算法 Sv = gamma*H Sh = L + K*Sv where Sv = Vertical stress Sh = Horizontal stress L = Locked-in stress (horizoontal stress at ground surface) K = Horizontal stress ratio gamma = average unit weight of the soil/rock H = depth of element center below ground surface
Voronoi
Parallel Deterministic
Parallel Statistical
Cross Jointed
Baecher
Veneziano
Voronoi
文件输出及分析
输出内容包括: 输出EXCEL 复制到剪贴板 EX CE L 输 出

专业的岩土工程分析工具——Rocscience系列软件介绍

专业的岩土工程分析工具——Rocscience系列软件介绍

专业的岩土工程分析工具——Rocscience系列软件Rocscience公司成立于1996年,总部设在加拿大多伦多市,公司致力于开发易于使用、稳定可靠的二维和三维岩土工程分析和设计软件。

提供高品质的岩土分析工具,能够快速、准确的对地表和地下的岩土工程结构进行分析,从而提高项目的安全性和降低设计成本。

Rocscience 岩土系列软件的开发者理解岩土工程师们所面临的挑战,软件的所有研发工程师们本身也都是具备岩土工程及力学背景的专业工程师,大部分拥有岩土专业的博士学位,并有多年的现场实践经验。

我们的软件开发基于领先前沿的研究成果,帮助用户更快、更精确地完成项目。

同时,Rocscience重视来自用户的反馈,聆听用户对于软件的功能需求,促进软件功能更为强大,不断向前发展。

Rocscience 岩土系列软件在国内外岩石力学、隧道、边坡、矿业工程、水利水电工程、市政工程、地质灾害评估、安全评价领域得到了非常好的应用。

我们的用户包括岩土咨询公司、大型工程公司、矿业公司以及世界各地的政府机构和大学等研究机构的师生。

Rocscience 公司目前已与160所大学建立了合作关系,使得Rocscience岩土系列软件成为高校师生的教学工具。

Rocscience岩土系列软件包含以下十二款专业分析软件:Slide 边坡稳定性分析软件Phase2开挖和边坡稳定分析软件Swedge 岩质边坡三维楔体稳定性分析软件RocPlane 岩质边坡平面滑动稳定分析软件RocTopple 岩质边坡倾倒破坏分析软件Examine3D三维地下工程开挖分析软件Unwedge 地下岩体硐室开挖稳定性分析软件RocSupport 软岩开挖支护体系评价软件Settle3D 三维沉降固结分析软件RocFall 落石统计分析软件Dips 地质方位数据图解和统计分析软件RocData 岩石、土和不连续强度分析软件一、Slide 边坡稳定分析性软件(2D Limit Equilibrium Slope Stability Analysis)Slide是一款功能全面的边坡稳定分析软件,能够分析所有类型的土质和岩质、天然或人工边坡、路堤、坝体、挡土墙等,能够进行水位骤降分析、参数敏感性分析和边坡失效概率分析以及支护设计。

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  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)。
注意:在一种材料中只能使用一种地下水定义方式
超孔隙水压力
当需考虑在不排水情况下由于瞬时加载作用对孔压的增长效应,则需要
使用B-bar系数。
单一水位线
水位线和压力线
孔隙压力网格
总水头网格
灵敏度分析
灵敏度分析作用是确定输入变量的灵敏度; 通过每次只改变一个变量值实现。
概率分析
参数的不确定性 变量 变量 1.土体材料
Groundwater
Mesh → Mesh Setup
Mesh → Set Boundary Conditions
Properties
Define Hydraulic Properties
Analysis Compute (Groundwater) Interpret (Groundwater) 流动矢量图(Flow Vectors)
水位线窗口
压力线
用于孔压计算,一个模型最多可有二十 条压力线,不同的材料区域可使用不同 的压力线 用于定义拉裂区域,一个模型只允许定 义一条拉裂线
张拉裂缝
Tip:Slide允许导入.dxf格式的cad文件。
外载荷定义
分布荷载 集中荷载 地震荷载
荷载菜单
集中荷载菜单
分布荷载菜单
地震荷载菜单
地下水设置窗口
有限元法计算
水位线与压力线的区别:
水位线与压力线两种方法计算孔压是相同的 压力线不能产生积水荷载; 水位线允许用户定义不同的重度在水位线上下,压力线则不可以; 水位线可以与孔压网格联合使用,压力线则不可以。
Tip: 水位线为孔压计算定义自由液面,一个模型中只能定义一条水位线。如果定义了
分布荷载
集中荷载
地震荷载
支护结构
Slide提供的支护形式: 锚杆(End Anchored)
无效支护
土工材料(Geo Textile)
灌浆锚杆(Grouted Tieback&friction) 微型桩(Micro Piles) 土钉(Soil Nail) 用户自定义支撑(User Defined Support)
分析方法窗口
地下水设置窗口
统计分析窗口
随机数设置窗口
材料模型边界定义 slide几何模型由一系 列的边界定义来实现。 边界类型包括: 外部边界 材料边界 水位线 压力线 张拉裂缝
边界定义菜单
外部边界 定义边坡轮廓线,是 一条闭合的多段线, 每个模型必须定义外 部边界且外部边界是 唯一的。 Boundaries→Add External Boundary, 然后在右下角处输入 边界的坐标,输入最 后一各点后输入C把 边界闭合,外部边界 一定要闭合,否则不 能执行下要步操作。
变量分布
1.正态分布 2.均布 3.三角分布 4.Β分布 5.指数分布 6.对数分布 7.Gamma分布
变量分布
2.支护材料
3.地震荷载系数 4.荷载 5.水位线 6.拉裂缝 7.水压力
采样方法窗口
变量分布窗口
统 计 菜 单
积 累 分 布
安 全 系 数 直 方 图
全内 系摩 数擦 散角 点与 图安
有效支护
支护模型
滑面设置
Slide滑面类型包括: 圆弧形(包括复合形) 非圆弧形
圆弧形滑面
复合形滑面
非圆弧形滑面
圆弧形滑面搜索方法: 网格法(Grid Search) 边坡法(Slope Search) 自定义法(Auto Refine Search) 圆 弧 形 窗 口
非圆弧形滑面搜索方法:
Interpret

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Questions? Suggestions?
块体法(Block Search)
路径法(Path Search )
非 圆 弧 形 窗 口
集中搜索(Search Focus)
窗口(Focus Windows) 直线(Focus Lines) 切线(Add Tangent Line) 点(Add Point)
边坡限制(Slope Limits)在程序中的作用 过滤无效滑裂面 辅助生成滑面


Infinite strength
Anisotropic strength Shear/Normal
强度准则菜单
function
Anisotropic function Hoek-Brown

Drained-undrained
主要的强度准则
Mohr-Coulomb认为:岩石发生剪切破坏时,破坏面上的剪应力应等于岩石本 身的内聚力和作用于该面上由法向应力引起的摩擦阻力之和。表达式为:
强度准则


Mohr-Coulomb
Undrained (j =0) No strength (water)


Generalized HoekБайду номын сангаасBrown
Vertical stress ratio Barton-Bandis (joint) Power curve Waviness angle Hyperbolic Discrete function
最新的V6.0版本
软件简介
主程序界面
数据输入
软件简介
File菜单 View菜单 Analysis菜单 Boundaries菜单
软件简介
Support菜单 Surfaces菜单 Properties菜单
Window菜单
Help菜单
基本功能
圆弧、非圆弧及复合滑移面等多种滑移面的自动搜索 Bishop、Spencer、GLE、Morgenstern-Price等多种极限平衡分析方法 各向异性、非线性等多种材料破坏准则 水位线、孔隙水压力系数、稳态有限元渗流分析等多种孔隙水压力分析方法 材料参数的灵敏性分析 随机稳定性分析
滑移面裂隙分析
线性、分布、拟静力等外荷载分析 土钉、土层锚杆、土工织物、桩等结构荷载
输出详细的滑移面分析结果
基本功能 Slide软件由三个模块组成:
模型定义(MODEL )
计算(COMPUTE )
结果查看(INTERPRET)
边坡稳定分析方法
简化Bishop法(Bishop Simplified) 简化Janbu法(Janbu Simplified ) 陆军师团法-1(Corps of Engineers #1) 陆军师团法-2(Corps of Engineers #2) Spencer法 普通圆弧法(Ordinary) Lowe-Karafiath GLE(Generalized Limit Equilibrium) Tip: 可以任意指定一个、多个或全部分析方 法,程序会同时用所有选中的方法对一 个模型进行分析,不同计算方法的结果 都可以在后处理中查看。
C tan j
应 力 与 主 应 力 的 关 系
其中:C-内聚力,f-内摩擦系数,φ-内摩擦角
No Strength
地下水 Slide提供如下几种方法定义土体 中的孔隙水: 自由液面曲线(水位线或压 力线) Ru系数 B-bar 孔压网格(总水头、压力水 头、孔压大小)
实例应用
—土石坝稳定分析 1 Analysis Project settings
2
3
Boundaries
Add External Boundaries
Boundaries
Add Material Boundaries
Properties
Define Materials
Assign Material Properties
Slide 二维边坡稳定分析软件
Slide 软件简介 Slide基本功能特点 边坡稳定分析方法
目 录
整体设置、边界、外荷载、支护结构定义 滑面设置 材料本构模型 地下水渗流
灵敏度、概率分析
实例应用
软件简介
Slide软件由加拿大多伦多 Rocscience公司开发 拥有遍布世界100多个国家5000多名用户
各种分析方法满足的条件
方法 常规或Fellenius法 Bishop简化法 力矩平衡 是 是 静力平衡 否 否 条间正应力 (E) 否 是 是 是 是 是 是 是 是 是 条间剪应力 (X) 否 否 否 是 是 是 是 是 是 是
X/E的结果或X-E的关系
没有条间力 水平力 水平力 常数 变量,用户函数 从坡顶到坡角直线的斜率 土条顶部地面的斜率 地面和土条斜率的平均值 应用推力线和力矩平衡
外部边界窗口
Tip:输入坐标时,X、Y坐标之间要有空格。
材料边界 定义不同材料分界线。 首先应该把透镜体状 地层的界线分出来, 最后要点输入完毕后 回车。 遵循从下到上的原则 来划分地层。
材料边界窗口
最好能把各地层包含 的各个点按照逆时针 或顺时针顺序全部输 入一遍。
水位线
模拟自由水面,在外部边界之外的部分 可以模拟池塘,一个模型只允许定义一 条水位线
Slope Stability
Surfaces
Surface Options
Boundaries Add Material Boundary Assign Material → Core
Groundwater
Discretize and Mesh Define Hydraulic Properties Compute
简化Bishop法
仅圆弧滑面
力平衡法 陆军师团法1&2 简化Janbu法 修正Janbu法 力和力矩平衡法 Spence法 MorgensternPrice
任何滑面类型
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