模糊积分评价边坡稳定性
矿山排土场边坡稳定性分析及安全评价-20110618 外考 李小春
一.相关规范的解读
《有色金属矿山排土场设计规范 GB 50421-2007》
一.相关规范的解读
《有色金属矿山排土场设计规范 GB 50421-2007》
一.相关规范的解读
《建筑边坡工程技术规范》 GB 50330-2002
5.1.2 根据边坡岩土类型和结构，综合采用工程地质类比法和刚 体极限平衡计算法进行 5.1.3对土质较软、地面荷载较大、高度较大的边坡，其坡脚地 面抗隆起和抗渗流等稳定性评价应按现行有关标准执行
矿山排土场边坡 稳定性分析及评价
李小春 研究员
中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室
钢铁企业总图运输设计规范 金属非金属矿山排土场安全生产规则 AQ_2005-2005 有色金属矿山排土场设计规范 GB50421-2007 岩土工程勘察规范 GB 50021-2001 金属非金属矿山安全规程 GBl6423—2006 岩土工程勘察技术规范 YS 5202-2004 《 金属非金属矿山安全规程 》GB l6423-2006
地转移入河床
经过3个过程：(1)滑动岩土
滑坡转化型泥石流
体的广泛库伦破坏；(2)由 高孔流体压力导致的部分或 完全液化；(3)滑坡平动动
工程类比/ 有限元/离
散元
能转化为颗粒振动内能
三.排土场的失效模式识别与计算方法
四.稳定性分析方法的分类
名称
原理
具体方法
选取原则
定 性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
工程类比
对已有边坡和待分析边坡从各个方面进行对比、归 纳和总结，判断边坡稳定性
编号 1 2
3
正常级排土场特征
排土场基础较好或不良地基经过有效处理
排土场各项参数符合设计要求和排土场作业管理要求，用余推力法计算的安全系数大于 1.15，正常生产的 排水沟及泥石流拦挡设施符合设计要求的
基于模糊综合评判法的地质灾害危险性评估方法
基于模糊综合评判法的地质灾害危险性评估方法以贵州省铜仁市碧江新区五福大道工程深路堑边坡为例，介绍了一种边坡稳定性评价的半定量模糊综合评判法。
首先，根据边坡所处地质环境对其稳定性趋势作出分析，确定该边坡的稳定性评估因子；每个边坡危险性等级以隶属度来表达，即以单因子隶属度经过运用模糊数学方法进行评判，得出每一區段地质灾害危险性等级的隶属度，建立模糊关系矩阵，逐一对每一边坡的危险性进行隶属度计算，最后根据有关地质灾害危险性评估技术要求的规定，对边坡进行稳定性评价。
标签：边坡稳定性；评估因子；隶属度；模糊关系矩阵1 工程概况铜仁市碧江新区道路工程（五福大道），本项目位于贵州省铜仁市新区，为城市主干路，设计时速60km/h，道路长度5.6km，道路红线宽度为50m。
五福大道设计桥梁1座，全长165.04m。
全线深路堑工点段落为K0+142～K1+575、K2+093～K2+487、K2+507～K2+973、K4+275～K4+500，最大中心挖方49m。
线路经行走廊地形起伏较大，地面高程在477.51～612.52之间，高差135.01m。
2 评估因子的确定（主要考虑影响边坡稳定性因素）影响边坡稳定性因素很多，一般来说，其稳定性（通常可用安全系数Fs表示）是一系列影响参数的函数，即：Fs=f（x1、x2、x3、x4、………）Fs=f{节理裂隙发育程度、岩体结构类型、结构面产状与坡向关系、地形坡度、边坡高度……}。
导致边坡失稳地质灾害形成的因素较多，各因素所起的作用各不相同，在选择评估因子时，既不可能将所有因素都予以考虑，又必须结合本工程特征及线路用地范围内的地质条件，选取导致边坡失稳起主要作用的因素作为评价因子。
根据评估区工程地质条件及实地调查已发生地质灾害的条件，本次评估选择以下要素作为边坡失稳地质灾害的评估因子：①节理裂隙发育程度；②岩体结构类型；③结构面产状与坡向关系；④地形坡度；⑤覆盖（堆积）层厚度；⑥边坡高度。
基于模糊数学的岩溶塌陷区稳定性评价
奥陶系下统马家沟组"X#,$&上部为紫灰色厚 层豹皮状白云质灰岩夹薄层灰岩!下部为灰色厚层 灰岩!底部含燧石结核!岩层厚度#*$#!"!5'
!"#$年%月性评价
刘彬!徐坤
"江苏省第二地质工程勘察院!江苏徐州!!!#""($
摘!要为了对岩溶发育区的场地稳定性进行评价以京杭大运河徐州段某码头场地为例从场地工程地质特性出 发对场地地基稳定性影响因素进行分类并划分为岩溶地面塌陷饱和砂粉土液化及软土沉陷三种影 响因素在此基础上结合模糊数学方法对场地岩溶发育程度进行定量分析研究结果表明研究区岩溶地 面塌陷模糊判别指数 + 值介于"'!*#"'.*之间属相对稳定亚区饱和砂粉土场地液化指数小于)场 地液化分区属轻微液化区软土分布不均且厚度变化大可采用提前加载压固处理消除影响研究成果 为类似岩溶发育地区的稳定性评价提供可行的参考经验
!'!!饱和砂粉土液化 饱和砂"粉 $土 在 地 震 作 用 或 强 烈 的 人 类 活 动
"振动$影响下!由于不能及时排水而形成超孔隙水 压力!当超孔隙水压力达到与围压相等时!土的有效 应力为零!此时砂土颗粒处于悬浮状态!土体变成流 体!在短时间内失去强度和承载能力!这种地质现象 即为饱和砂"粉$土液化'
地质灾害后产生的危害程度及损失大小!按大%中%
小三级对评估区进行地质灾害危险性等级分区!并
依据地质灾害危险性%防治难度和防治效益!对建设
边坡稳定性评价基本原理及其优缺点
边坡稳定性评价基本原理及其优缺点张恒（北方工业大学建筑工程学院.北京100041）摘要：综述了目前边坡稳定性分析的常用方法，将边坡稳定性分析方法分为定性分析方法和定量分析方法，并对各种方法的基本原理、特点、优缺点及其适用范围进行了阐述。
关键词：边坡稳定性；定性分析；定量分析边坡工程的稳定性分析历来是工程界和学术界极为关注的研究课题，而边坡稳定性分析和评价一直是边坡工程的核心问题。
它涉及到水利水电工程、铁道工程、公路工程、矿山工程等诸多工程领域，能否正确评价其稳定性常常是此类工程成败的关键，也是确保工程安全和降低建设费用的重要环节，更是确保人民生命财产安全的关键环节。
边坡稳定性分析方法很多，大致可以分为两大类：定性分析方法和定量分析方法，其中定量分析方法又分为确定性分析方法和不确定性分析方法。
本文简要分析了目前常用的边坡稳定性分析方法的基本原理、特点、优缺点及其适用范围，为同行选择适合的边坡稳定性分析方法提供一定的借鉴。
1 定性分析方法定性分析方法[1]主要是通过工程地质勘察，对影响边坡稳定性的主要因素、可能的变形破坏方式及失稳的力学机制等的分析，对已变形地质体的成因及其演化史进行分析，从而给出被评价边坡一个稳定性状况及其可能发展趋势的定性的说明和解释。
其优点是能综合考虑影响边坡稳定性的多种因素，快速地对边坡的稳定状况及其发展趋势作出评价。
缺点是没有在具体的数值上进行分析，对实际工程意义不大。
定性分析方法主要包括：自然(成因)历史分析法、图解法、边坡稳定性分析数据库和专家系统等。
自然(成因)历史分析法主要根据边坡发育的地质环境、边坡发育历史中的各种变形破坏迹象及其基本规律和稳定性影响因素等的分析，追溯边坡演变的全过程，对边坡稳定性的总体状况、趋势和区域性特征作出评价和预测，对已发生滑坡的边坡，判断其能否复活或转化。
它主要用于天然斜坡的稳定性评价。
图解法可以分为诺模图法和投影图法。
诺模图法是用诺模图来表征与滑坡有关参数间的关系，并由此求出边坡稳定安全系数，主要用于土质或全强风化的具弧形破坏面的边坡稳定性分析。
库岸边坡的稳定性分析评价
多 年平 均降 水量 （mm）
地下 水位 埋深 （ m）
小（<150） 较小（150～250）较大（250～400） 浅（<3） 较浅（3～5 ） 较深（5～10 ）
大（ > 400） 深（>1 0）
在前人 研究资料的基础上，结合岸 坡的实际特点，我们
拟对岸坡的稳定性分四级进行评价：I—稳定；Ⅱ—基本稳定；
李思辰（1 9 8 1 - ），男，汉族，广西交通规划勘察设计研究院工程师。
第2期
黎其才等：库岸边坡的稳定性分析评价
163
② 一级模糊评判 B = R OA （i= 1，2 ，3，4 ）
i
i
i
B 1=（0 .5 5 0 0 0 .45 ）；B 2=（0 0.4 0 0.6 ）；B3 =（0 0 .2 5
权重 R 1=（0 .25 0 .2 0 .3 0.2 5）；R2 =（0 .2 5 0 .35 0 .4）； R 3= （0.4 0 .2 5 0 .3 5 ）； R4 =（0.2 0.2 0.3 5 0 .25 ）
收稿日期：2 01 1- 0 1- 04 作者简介：黎其才（1 98 2- ），男，壮族，广西交通规划勘察设计研究院工程师。
灾害，所以水库运行时对岸坡的稳定性进行分析评价是 必要的。文中以地质背景为基础，结合具体工程实例，分别
运用了模糊评判和数值模拟分析两种方法对棕溪火车站岸坡稳定性进行了分析评价。
关键词：库岸边坡；模糊评判；数值模拟；分析评价
中图分类号：TV223
文献标识码：A
文章编号：1006- 7973（2011）02- 0162- 02
一、工程概况 汉江蜀河水电站上游右侧约 3 km 处建有一火车站，火车 站范围段岸坡 主要为人工堆积及坡积形成 的土质边坡，坡体
边坡的稳定性计算方法
边坡的稳定性计算方法边坡稳定性计算方法目前的边坡的侧压力理论，得出的计算结果，显然与实际情形不符。
边坡稳定性计算，有直线法和圆弧法，当然也有抛物线计算方法，这些不同的计算方法，都做了不同的假设条件。
当然这些先辈拿出这些计算方法之前，也曾经困惑，不做假设简化，基本无法计算。
而根据各种假设条件，是会得出理论上的结果，但与实际情况又不符。
倒是有些后人不管这些假设条件，直接应用其计算结果，把这些和实际不符的公式应用到现有的规范和理论中。
瑞典条分法，其中的一个假设条件破裂面为圆弧，另一个条件为假设的条间土之间，没有相互作用力，这样的话，对每一个土条在滑裂面上进行力学分解，然后求和叠加，最后选取系数最小的滑裂面。
从而得出判断结果。
其实，那两个假设条件对吗？都不对！第一、土体的实际滑动破裂面，不是圆弧。
第二、假设的条状土之间，会存在粘聚力与摩擦力。
边坡的问题看似比较简单，只有少数的几个参数，但是，这几个参数之间，并不是线性相关。
对于实际的边坡来讲，虽然用内摩擦角Ф和粘聚力C来表示，但对于不同的破裂面，破裂面上的作用力，摩擦力和粘聚力，都是破裂面的函数，并不能用线性的方法分别求解叠加，如果是那样，计算就简单多了。
边坡的破裂面不能用简单函数表达，但是，如果不对破裂面作假设，那又无从计算，直线和圆弧，是最简单的曲线，所以基于这两种曲线的假设，是计算的第一步，但由于这种假设与实际不符，结果肯定与实际相差甚远。
条分法的计算，是来源于微积分的数值计算方法，如果条间土之间，存在相互作用力，那对条状土的力学分解，又无法进行下去。
所以才有了圆弧破裂面的假设与忽略条间土的相互作用的假设。
其实先辈拿出这样与实际不符的理论，内心是充满着矛盾的。
实际看到的边坡的滑裂，大多是上部几乎是直线，下部是曲线形状，不能用简单函数表示，所以说，要放弃求解函数表达式的想法。
计算还是可以用条分法，但要考虑到条间土的相互作用。
用微分迭代的方法求解，能够得出近似破裂面，如果每次迭代，都趋于收敛，那收敛的曲线，就是最终的破裂面。
边坡稳定性分析方法综述
边坡稳定性分析方法综述
一、引言
边坡的稳定性是受地形学、地质学及土力学规律控制的，是建筑和土
木工程中最重要的结构安全问题。
早在20世纪50年代，由于联合国机构
和世界银行组织的发展援助，边坡稳定性的重要性已引起了国际关注。
由
于边坡稳定性问题的复杂性，研究者们已提出了一系列的边坡稳定性分析
方法。
本文综合国内外研究最新成果，对边坡稳定性分析方法进行综述。
二、边坡稳定性分析方法
1.现状分析法
现状分析法是边坡稳定性分析的重要途径，通过对边坡结构、岩土地
理构造、地表流水及边坡的稳定状况等进行实地考察，从而对边坡的稳定
性较为客观和准确地评估。
有几种方法，如拉斐尔评分法、英国标准分级法、地形和地质评价法、美国坡度评分法及立体测绘和空间信息技术等。
2.数值模拟法
数值模拟法是利用计算机软件对边坡稳定性进行分析的方法。
数值模
拟法对复杂地质条件下边坡的变形和稳定性分析具有良好的近似性和准确性，但是需要大量的资料，包括地质剖面、岩土分类、地震动、水文地质、边坡结构等。
最常用的数值模拟法有有限元法(FEM)、块状固结模型(BEM)、基于滑动体的内摩擦角分析等。
边坡稳定分析方法研究现状及发展趋势
』：： ！竺
ｆ （ ｓ２『。 ｓ ｊ＋＿ｓ） ｎ 【 ２ｄ ｃ
式中 Ｓ 一抗 剪强度 一 ｆ一 一实ｊ 剪应 力； Ｃ， 留 一 土体 实 际 的 抗 剪 强 度 参
数；
ｃ， ’ 土体达 到极 限状 态时 的 抗剪 强度参数； 边 坡 中最 小的 稳定 系数 称 为边坡 稳 定安 全 系数， 它表 示了边 坡的 稳定程 度。 方法均 该 假 设土体 沿 着一 个潜在的 滑 动面发生 刚性 滑 动 或转 动， 动土体是理 想的刚 塑性 体 ， 滑 不考 虑 土的应力一应变关 系， 并认 为沿着滑 动面各 点 上的 强度 发挥 程 度以 及抗 剪强度折 减安 全 系数 相同， 其安全 系数 的表述与滑坡 体所在区 域 的变形特点和滑坡体 外区域 的地 质情况 、 受 力条 件等 完全不发生关系。 这种方法的 难点在 于潜 在最 危险滑 动面 的搜索 及边坡 稳 定安 全 系数的确定 。 １２ ．条分法 基于极 限平 衡原 理 的不 同条分法 在于采 用不 同的计 算假定 ， 肖 毕 酱法 ， 假定了所有各土 条之间的切向条间力为０ 也就是假 定条问力合 ， 力方向为水平； 斯宾 赛法假 定相邻土条之 间的 法向条间力与切 向条 间力之 间有一固定的常数 关 系， 即各条 间力合力的方 向是互相平 行 的； 摩根 斯坦 普 牵 斯法 在对 任意 曲线 形状 的滑 负 裂面进 行分析的 基础 上， 立了满 足力和力矩 建 平衡 的微分方程式 ， 然后 假定两相 邻土条法 向 条间力和切 向条间力之间存在一 个对 水平方 向 坐标 的函数 关系， 根据 整个滑 动土体的边 界条 件求出问题 的解答。 ２数值 分析方法 ． 计 算机 技 术的快 速发 展使 各种数 值计算 方法在边 坡 稳 定性评 价在 工程 中广 泛应 用成 为了可能。 数值分析方法 主要有有 限单元法 、 离散 单元法和 非连续变形 分析方 法等。 ２１ ． 有限单元法 有限单元法 （ ｉ ｉ ｌ ｎ Ｍｅｈ ｄ Ｆｎｔ Ｅｅ ｅ ｍｅ ｔ ｔｏ ， 简称 ＦＥ 是 以 连续介 质力学为 基础的 数值 Ｍ） 分析 方法 ， 到 了广泛 的应用 。 得 目前 有限 元边
基于改进爬山聚类法的模糊神经网络边坡稳定性判别模型
基于改进爬山聚类法的模糊神经网络边坡稳定性判别模型
薛新华;刘忠正
【期刊名称】《水利与建筑工程学报》
【年(卷),期】2016(014)004
【摘要】影响边坡稳定性的因素复杂且具有随机性和模糊性。
综合考虑重度、黏
聚力、内摩擦角、坡角及坡高等影响边坡稳定的主要因素，为判别边坡稳定性建立出新型模糊神经网络模型，该模型利用学习能力强大的神经网络及推理功能突出的模糊逻辑，通过改进的爬山聚类法进行结构学习，并利用 BP 算法和最小二乘估计法相结合的综合学习算法来调整参数，进而大幅度提高模型判别能力。
经工程实例测试证明该模型可以快速准确的判别边坡的稳定性，可以为类似工程提供参考和借鉴。
【总页数】5页(P230-234)
【作者】薛新华;刘忠正
【作者单位】四川大学水利水电学院，四川成都 610065;四川大学水利水电学院，四川成都 610065
【正文语种】中文
【中图分类】TU433
【相关文献】
1.改进灰色聚类法对边坡稳定性的预测评价 [J], 洪艳
2.基于模糊神经网络的铁路车辆热轴等级判别模型 [J], 崔转玲;李国宁;林森
3.基于组合赋权-距离判别模型的边坡稳定性评价方法研究 [J], 黄德镛;耿元玲;郭琦;杜志锦;杨洋
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5.基于遗传算法的边坡稳定性评价的动态聚类法 [J], 谢全敏;夏元友
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浅述预测边坡稳定性的新方法
浅述预测边坡稳定性的新方法1 灾害预警因子的确立及量化影响边坡稳定性的因素很多：水文情况、岩土体的种类、力学性质、岩层的倾角、斜坡走向与底层走向的夹角、结构面的分布和构造特征；潜在滑动面因素：潜在滑动面的内摩擦角度、阻抗比、内摩擦角；其他影响因素：地震。
边坡稳定性评价指标量化的一般量流程为：边坡本身的稳定性等级划分，文献中划分方法比较多，常用的将其划分为稳定性差、稳定性较差、基本稳定、稳定四个等级。
对每个已经划分的稳定性进行指标量化。
如针对各个指标给出基本的定性分析、判断然后再利用数学方法进行定量。
本文利用模糊聚类分析法来进行边坡稳定性研究。
2模糊聚类分析法的介绍本文用模糊聚类预测法进行边坡稳定性预测。
根据模糊聚类预测法的特点，采用二级综合评判模型。
先将边坡定性分为极不稳定、稳定、一般、较稳定、稳定五个等级；然后从众多评价指标中选取6个指标进行量化分别问：坡高、孔隙水压力比、岩土体的粘聚力、内摩擦角、天然状态下的容重、总坡度。
再次对每一个评价指标进行赋值、建立权重值及评语集。
最后确定相应的隶属函数，通过计算进行评价。
具体应用方法如下。
选取坡高H、孔隙水压力比γu、岩土体的粘聚力C、内摩擦角φ、天然状态下的容重R、总坡度Q组成指标集G。
确定评语集为：极不稳定、稳定、一般、较稳定、稳定。
语气算子及定量的相对隶属度见表1-1。
（1）确定每一个指标的权重，根据重要性进行排列，对上述几个要素进行重要性二元比较。
其标度矩阵如下：1-1为了遵循指标优越性一致定理，对上述矩阵进行一致性检验。
讲各行叠加得：1-2将d6指标定位参考标准，查询语气算子与定量标度相对隶属度表。
将d6与其他指五个标一一进行重要性对比。
（2）确定指标集G中各个指标稳定性的相对隶属度。
将已有指标集G特征值组成特征值矩阵X，使用下列公式1-3、1-4进行计算得该特征值矩阵的相对隶属矩阵R：（3）解最优模糊聚类矩阵和最优模糊聚类中心矩阵由式1-5与式1-6组成循环迭代公式来进行求解，步骤如下：①假设给定的和能够满足了计算精度ε1与ε2的要求。